硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含(han)甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的(de)方法很多，通常(chang)按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度(du)分為室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)(bu)同，可分為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)(bu)同又可分為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚硅氧烷變(bian)成彈(dan)性(xing)(xing)體的過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生(sheng)膠，混入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠的補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的強度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成本或改善膠料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定，在不加任(ren)何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的新研究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的增加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府(fu)采(cai)購的市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟(long)斷(duan)，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已發展成為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石油(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。