硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和(he)少量乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)(yong)高比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性(xing)能(neng)躍升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性能(neng)(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能(neng)(neng)，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充(chong)交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組織不(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體組織的(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資(zi)品牌產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來3年，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技術方面取(qu)得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技術在2005年前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。