硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連(lian)有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時(shi)(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高(gao)(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年，多家(jia)研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成彈(dan)性體的過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了(le)降(jiang)低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)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)產銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)(fen)別增長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加有機(ji)硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采(cai)購(gou)(gou)的(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購(gou)(gou)以(yi)(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主的(de)局面(mian)提供(gong)(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)(gong)有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但(dan)(dan)因為石油(you)(you)價(jia)格的(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷(duan)，但(dan)(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成為全球有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規(gui)模(mo)替(ti)代石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的(de)市(shi)場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)消費。