硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引入可提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則可提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透過(guo)率在合成聚合物中(zhong)是較(jiao)高的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血(xue)的(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)為(wei)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變(bian)成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低(di)成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法(fa)如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以(yi)穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫穩定(ding)性，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性、回彈(dan)性和表面硬度，且力學性能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫性能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫性能(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)耐候(hou)性。（4）電氣性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)，耐電暈(yun)性和耐電弧性也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)低(di)溫下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性能(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性比(bi)天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)(zuo)用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性非常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)量和(he)單車(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌的(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以合資(zi)品牌產(chan)(chan)(chan)品為(wei)主的(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主品牌發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得(de)突(tu)破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)(da)國，這2個(ge)方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費(fei)。