硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機(ji)基團的橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含(han)甲基和少量(liang)乙烯(xi)基的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基的引入可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的引入則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高的。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理(li)惰性、不會導致凝血的突出(chu)特性，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分類的(de)方法很多，通(tong)常按固化前的(de)形態分為固體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分為室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)；按所用單體(ti)(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分為甲(jia)(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)(deng)(deng)；按性能和用途(tu)的(de)不同(tong)又可(ke)分為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸(lu)續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫化(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下(xia)硫化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料性能(neng)及(ji)賦予硫化(hua)膠各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，也加入相應的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加劑。硫化(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)(you)(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽車工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽車產銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)汽車零部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大(da)幅度提高汽車的(de)安全性能，因此，汽車產量和(he)單車用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽車工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)汽車發(fa)展(zhan)(zhan)，關鍵汽車零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車選(xuan)用(yong)(yong)車型目錄(lu)（征求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為改變目前國內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資品牌產品為主(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌發(fa)展(zhan)(zhan)，國產汽車業(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽車膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預(yu)測未來(lai)3年，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽車行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)(shi)我(wo)(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。