硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)(an)固(gu)化前的形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途(tu)的不同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力(li)型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)(wei)生(sheng)膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)設(she)備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)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)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空(kong)(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連(lian)，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提供了(le)保障。促(cu)進自主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價(jia)(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司壟(long)斷，但目前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)硅單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始低(di)于石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅產業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅產品的(de)(de)消費(fei)。