硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同又可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)(yang)烷變(bian)成彈性(xing)體的過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它主(zhu)要以高分子(zi)量的聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成本(ben)或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫化的目(mu)的是進(jin)行高分子鏈的交聯(lian)反應；二次硫化的目(mu)的是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫化劑分解(jie)產物和其他揮發性(xing)化合(he)(he)物以(yi)穩定(ding)硫化膠的各項(xiang)性(xing)能。常用的設備(bei)有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合(he)(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈(dan)性(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自主化，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)(you)價格的(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國在硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生(sheng)產技術方(fang)面(mian)取得突破(po)，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已(yi)發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)(nian)起開(kai)(kai)始低(di)于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)規模(mo)替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅產業的(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅產品的(de)消費(fei)。