硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可長期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的方法很多(duo)，通常按固化(hua)(hua)前的形態分為固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不同，可分為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升(sheng)到實用階段(duan)，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如(ru)圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表(biao)(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘(zhan)連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改(gai)變(bian)目(mu)前(qian)國內政府采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)在2005年前(qian)(qian)被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但目前(qian)(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。