硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)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)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研究所和(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(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)(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能，也(ye)加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)(xing)補(bu)充(chong)交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩定，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的用(yong)(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的市場(chang)份額，為改(gai)變目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于(yu)石油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費(fei)(fei)。