硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)(zi)上(shang)通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝(ning)血(xue)的(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化前(qian)的形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單(dan)體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研究始于1957年，多(duo)家(jia)研究所和(he)企(qi)業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加入(ru)(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一(yi)次(ci)硫化(hua)的目的是(shi)進行(xing)高分子(zi)鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的目的是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的各(ge)項性能。常用的設(she)備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征(zheng)是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十分穩定，在不加任何(he)添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等氣體(ti)(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采購以合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費。