硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅和(he)氧原子交替構成，硅原子上通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和(he)少量乙(yi)烯(xi)基的硅氧鏈(lian)節組成。苯基的引入(ru)可(ke)(ke)提高硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基及(ji)氰(qing)基的引入(ru)則可(ke)(ke)提高硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工作。引入(ru)苯基后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也能承受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的高溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高的。此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)(de)方法(fa)很多(duo)，通常按(an)固(gu)(gu)化(hua)(hua)前(qian)的(de)(de)形態分為(wei)(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用途(tu)的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的氣相(xiang)法(fa)白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實(shi)用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的。它主要以高(gao)分子量的聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方(fang)法(fa)如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和(he)其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線(xian)等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國內(nei)政(zheng)府(fu)采購以合資品牌(pai)(pai)(pai)產品為(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用提供(gong)有(you)力保障(zhang)(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)(nian)起開始低于石(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替(ti)代石(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。