硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基和(he)少(shao)量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可長(chang)(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也能承受數周或更長(chang)(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的不同又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美國以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所(suo)和企業陸續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行(xing)(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行(xing)(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這(zhe)對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠的(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用量，可以大幅度(du)(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用量水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)(du)黨政機關公務用車(che)選用車(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突(tu)破(po)，有機(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯(lian)劑和(he)硅樹脂等其他有機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)消費。