硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或(huo)更(geng)長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率(lv)在合成聚(ju)合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很(hen)多，通常按固(gu)化前的形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積(ji)的氣相法(fa)白(bai)炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的性能躍(yue)升到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)技術的基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的工業化(hua)(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷變成彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降低成本或改善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行高分子鏈的交聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)膠的各(ge)項性能。常用的設(she)備有開(kai)放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘(zhan)連(lian)，具有(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)(yan)天下的(de)新研(yan)(yan)究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)局(ju)面提(ti)供了(le)保障。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國在硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我國已(yi)發(fa)展成為(wei)全球有機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機(ji)(ji)硅產業(ye)的(de)市場(chang)空間(jian)，同(tong)時將帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹脂等其他有機(ji)(ji)硅產品的(de)消(xiao)費。