硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單(dan)體的不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性(xing)能和用途的不(bu)同又可分(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(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)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供有力(li)保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)國，這2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模(mo)替(ti)代石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。