硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制(zhi)成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)(lian)膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的特征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的一(yi)半，但在(zai)200℃以上的高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的玻(bo)璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的高(gao)溫(wen)和-50℃的低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織的反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用量，可(ke)以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產量和單(dan)車(che)用量水平(ping)的(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公務用車(che)選用車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為改變目前國內(nei)政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用提供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年均(jun)20%增長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面取(qu)得突破，有(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國已發(fa)展成為全球有(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯劑和(he)硅樹(shu)脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)品(pin)的(de)消費。