硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)(chu)，在(zai)(zai)(zai)(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)(you)彈性，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)(zai)(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生理(li)惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特性，因此在(zai)(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不(bu)(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用途的(de)不(bu)(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性體(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降(jiang)低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的目的是進(jin)行高分(fen)子鏈的交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的目的是進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠的各項性能。常(chang)用的設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(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)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體組織的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動(dong)汽車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)(zhang)。預(yu)測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目(mu)前我國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗(zong)石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替(ti)代石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。