硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性能，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受數(shu)周(zhou)或更(geng)長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性，因此(ci)在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)橡膠；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠；按所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等；按性(xing)能和用途(tu)的(de)不(bu)同又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究所和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫化劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化劑(ji)(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定性，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性、回彈性和表面硬度，且力學性能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性。（4）電氣(qi)(qi)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性和耐(nai)電弧性也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械(xie)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機械(xie)性能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械(xie)性能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)性。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)反應(ying)性非(fei)常(chang)少。特別適(shi)合(he)作為醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)(jiao)的用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽車(che)(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提高(gao)汽車(che)(che)(che)(che)的安全性(xing)能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽車(che)(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的汽車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)的局面提供(gong)(gong)了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽車(che)(che)(che)(che)業的繁榮將(jiang)(jiang)為汽車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用(yong)(yong)提供(gong)(gong)有力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)(mian)取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。