硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)(gao)比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研(yan)(yan)究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和企(qi)業陸續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成本(ben)或改善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)特征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額(e)，為(wei)改變目前(qian)國內政(zheng)府(fu)采購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)發(fa)(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測未來3年，我國室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取得突(tu)破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。