硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或(huo)更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)(shi)較(jiao)高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性(xing)能(neng)和用途(tu)的(de)不同又可分為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠早期是由(you)美(mei)國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續(xu)開發出各(ge)種硅橡(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設(she)備(bei)有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(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，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合(he)資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品牌發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。