硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基團的(de)橡膠。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主(zhu)(zhu)要由含甲基和(he)少量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通常按(an)(an)固化前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積(ji)的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到(dao)(dao)實(shi)用階(jie)段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的基礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國家(jia)有美(mei)國。俄(e)羅(luo)斯(si)、德國、日本(ben)、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性體的(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是各種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)的目的是(shi)進行高分子(zi)鏈的交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)的目的是(shi)進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的各項性能(neng)。常用的設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用量，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨(dang)政機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)(yuan)料有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得突破，有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成為全(quan)球有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開始(shi)(shi)低于石油(you)(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)(de)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石油(you)(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。