硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基和少量乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組(zu)成。苯基的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡膠分(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態(tai)分(fen)為固體(ti)硅橡膠和液體(ti)硅橡膠；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠，高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠、氟硅，腈硅橡膠等(deng)(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)為通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要(yao)是各種類型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性能(neng)，也(ye)加入相(xiang)應的(de)(de)各種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑(ji)分解產物和其他揮發性(xing)(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性(xing)(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空(kong)密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分(fen)穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下，就(jiu)具(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物(wu)理(li)機械性(xing)能(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意(yi)見稿(gao)）》為自主品牌(pai)擴大在政府采購的(de)市場份(fen)額，為改變(bian)目前(qian)國(guo)內政府采購以合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為主的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自主品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面取得(de)突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。