硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)方法很(hen)多(duo)，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫度(du)分為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單(dan)體的(de)不同，可分為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用途(tu)的(de)不同又可分為通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國以(yi)三氯化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有(you)美(mei)國。俄羅(luo)斯(si)、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強主要(yao)是各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成本(ben)或改善膠料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所(suo)示。一(yi)次硫化的目的是(shi)進行(xing)高分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫化的目的是(shi)進行(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅除(chu)硫化劑分解(jie)產物和(he)其他揮發性化合物以穩定(ding)硫化膠的各項性能(neng)。常用的設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政府采(cai)購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價格的大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的關(guan)鍵原(yuan)(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技術方面取得突(tu)破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從2011年起開始低(di)于(yu)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的市(shi)場(chang)空間(jian)，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消費。