硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)(lian)由硅和(he)(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出特性，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)氣相(xiang)法(fa)白(bai)炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化硅橡膠是指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠，混入補強填(tian)料、硫化劑等，在加熱(re)加壓下(xia)硫化成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強主要是各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫化膠的(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性能及(ji)賦予硫化膠各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加劑。硫化劑是各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)氧化物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑。

加(jia)工成型方(fang)法(fa)如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資(zi)品牌(pai)產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)局面提供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但(dan)(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)消費。