硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機(ji)基團(tuan)的(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠主要由含(han)甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化前(qian)的形(xing)態(tai)分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階(jie)段，奠(dian)定(ding)了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的。它(ta)主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠的補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改(gai)善膠料性能(neng)及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的性能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相應的各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)用量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用量，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大在政府采購的(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國內政府采購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應(ying)用提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取(qu)得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。