硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐高、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐溫及(ji)(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠還具有生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯(lv)(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的。它主(zhu)要以(yi)高分(fen)子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補強主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強度(du)增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩(wen)(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)車零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)用量，可(ke)以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)(gao)汽(qi)車的(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車產(chan)量和單車用量水平的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)都將推動汽(qi)車工(gong)業對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車發展，關鍵汽(qi)車零(ling)部件(jian)實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關公務用車選用車型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車行(xing)業將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。