硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)(shang)通(tong)常連有兩個有機基團的(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基和少量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基的(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高于(yu)200℃也(ye)能承受(shou)數(shu)周或更長(chang)時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上(shang)(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中(zhong)是(shi)較高的(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)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(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前國內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)(gong)了(le)保障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用提供(gong)(gong)有力保障。預測未(wei)來3年，我國室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始大規模替(ti)代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。