硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅和氧原子交替構成，硅原子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可長期工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同(tong)(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十(shi)分(fen)穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan)等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單(dan)車(che)用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目前(qian)國內(nei)政府采(cai)購以合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟(long)斷(duan)，但(dan)(dan)目前我國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費(fei)。