硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)(chu)，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數(shu)周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在合成聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按固(gu)化(hua)前的形態(tai)分(fen)為固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度(du)分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的不(bu)(bu)同又可(ke)分(fen)為通用型、超耐低溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力(li)型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發(fa)出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)以高分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的目的是進行(xing)高分子鏈的交(jiao)(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行(xing)補充(chong)交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線(xian)等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的局面提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用提(ti)供有力保障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。