硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)(tong)常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用單體的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能(neng)和用途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美(mei)國。俄(e)羅斯(si)、德(de)國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企(qi)業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)(ju)硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫化的目的是進行(xing)高(gao)分(fen)子(zi)鏈的交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次硫化的目的是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化劑(ji)分(fen)解(jie)產物和其他揮發(fa)性化合物以穩定硫化膠(jiao)的各(ge)項性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下，其物(wu)(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)用量，可(ke)以大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用量水平的(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)(ji)關公(gong)務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目(mu)前國內政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用提供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大幅上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)(mian)取得(de)突(tu)破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。