硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基和少量乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良(liang)好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法(fa)很多，通常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的不同，可分(fen)為甲基乙(yi)烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用途(tu)的不同又可分(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積(ji)的氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的基(ji)(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十(shi)分穩(wen)定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高汽車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動(dong)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽車(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)消費。