硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分為固(gu)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不同，可(ke)分為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途的(de)不同又可(ke)分為通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由(you)美國以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企(qi)業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)的過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)(cheng)型的。它(ta)主要以(yi)高(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的白(bai)炭(tan)黑，可使硫化膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫化膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的性能，也加(jia)入(ru)相應的各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫化劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠的用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的新研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)的安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的提高都將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需(xu)求的增加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主品牌的汽(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌擴大在政府(fu)采購的市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)內政府(fu)采購以合(he)資(zi)品牌產(chan)品為(wei)主的局面(mian)提供了保障。促進自(zi)(zi)主品牌發(fa)(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起開(kai)(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并(bing)開(kai)(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消費。