硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠主要由含(han)甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能承(cheng)受(shou)數(shu)周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)(an)固化前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度(du)分為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分為通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)(shi)生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他(ta)揮發性化合(he)物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提高汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高都(dou)將推動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為改變目前國(guo)內政府采購(gou)以合(he)資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在(zai)汽車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。