硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連有兩個有機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲基和(he)少量乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更(geng)長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中(zhong)是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)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(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)究所和企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降(jiang)低成本(ben)或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行高分子(zi)鏈的交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產物和(he)其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的各項性(xing)能(neng)。常用(yong)的設備有開放式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)(ran)常(chang)溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)情況下，就具有優(you)(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下的(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)低溫下，其(qi)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)比天然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)(zu)織不粘連，具有抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究(jiu)，增加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，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)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)(fu)采(cai)購的(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政府(fu)(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取(qu)得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起(qi)開始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替(ti)代石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。