硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基和少量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致(zhi)凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡膠分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅橡膠和液體硅橡膠；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠；按所用單體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅橡膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅橡膠、氟硅，腈硅橡膠等(deng)；按性能(neng)和用途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以(yi)三氯化鐵為(wei)(wei)催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的氣相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所(suo)和(he)企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠料性能(neng)及賦予硫化(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)的目的是進行高分(fen)子鏈的交聯(lian)(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)的目的是進行補(bu)充交聯(lian)(lian)、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠的各項(xiang)性能。常用(yong)的設備有開放式煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十(shi)分(fen)穩定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增加有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)(gao)都(dou)將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)(guan)公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅橡膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)(ji)硅單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取(qu)得(de)突破，有機(ji)(ji)(ji)硅單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅單體第(di)1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅橡膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等(deng)其(qi)他有機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消費。