硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過率在合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態(tai)分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)(bu)同又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由美國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎(chu)。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體的過程是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量(liang)的聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型的白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)(wei)了(le)降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行高(gao)分子(zi)鏈的交聯反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各(ge)項(xiang)性能。常用(yong)的設備(bei)有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在不加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具有抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工業協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度(du)黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采購的(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前國內政府(fu)采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面提供(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業將以年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)在(zai)(zai)2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。