硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化前的(de)(de)形態分為(wei)(wei)(wei)固體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)(ti)的(de)(de)不同，可分為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用途(tu)的(de)(de)不同又可分為(wei)(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實(shi)用階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主化，《2012年度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內(nei)政府(fu)(fu)采購(gou)以(yi)合(he)資(zi)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠是重(zhong)要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)大幅(fu)上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡膠的(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)方面取(qu)得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠的(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠，僅約(yue)(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡膠，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠。這(zhe)將極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。