硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)(chu)，在180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率(lv)在合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出(chu)(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積(ji)的(de)(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發性化合物(wu)以(yi)穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分(fen)穩定(ding)(ding)，在不加任(ren)何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主化(hua)(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)(de)局(ju)面提供(gong)(gong)了保障。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)提供(gong)(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。