硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常(chang)連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或(huo)更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常(chang)按固化前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)究所(suo)和(he)企(qi)業陸續開(kai)(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具有抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統(tong)計，2012年，汽車產(chan)(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下的新研究，增(zeng)加有機硅材料在汽車零部件方面(mian)的用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽車的安全性(xing)能，因此，汽車產(chan)(chan)(chan)量(liang)和單車用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的提(ti)高都將(jiang)推動汽車工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌的汽車發(fa)展，關鍵汽車零部件實現自主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)(yong)車選用(yong)(yong)(yong)車型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在政府(fu)采購的市場份(fen)額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的局面(mian)提(ti)供了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)(chan)汽車業(ye)(ye)的繁榮(rong)將(jiang)為汽車膠的應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在汽車行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾家(jia)跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)(ti)第(di)1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費。