硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)也(ye)很突出(chu)(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率(lv)在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出(chu)(chu)特性，因(yin)此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化劑等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性能(neng)，也加入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)(liu)化劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或加成(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的各項性能(neng)。常用的設備有開放式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡膠的(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡膠或某些合成橡膠的(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅橡膠仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡膠的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡膠差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡膠。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡膠具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡膠對(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年度黨(dang)政機(ji)關公(gong)務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內(nei)政府采購以(yi)合資(zi)品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主的(de)局面(mian)提(ti)(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用提(ti)(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。