硅橡膠是(shi)(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中是(shi)(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很多，通常按(an)(an)固化前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單(dan)體(ti)的不同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的不同又可(ke)分為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續(xu)開(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的過(guo)(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強主要(yao)是各種(zhong)類型(xing)(xing)的白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的強度增(zeng)加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的性(xing)能，也加入相應的各種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)(de)設備(bei)有(you)開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽車(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽車(che)零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提高汽車(che)的(de)安全性能，因此，汽車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提高都將推(tui)動汽車(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主品牌的(de)汽車(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現(xian)自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自主品牌擴(kuo)大在政府(fu)采(cai)購的(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前國內政府(fu)采(cai)購以合資品牌產(chan)品為(wei)主的(de)局面(mian)(mian)提供了保障。促(cu)進(jin)自主品牌發展，國產(chan)汽車(che)業的(de)繁榮將為(wei)汽車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽車(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費。