硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上(shang)通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)(tong)常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體的不同，可分(fen)為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途的不同又可分(fen)為通(tong)(tong)用型、超耐(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)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)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的目的是進行(xing)高分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫(liu)化的目的是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的各(ge)項性能。常用的設備有(you)開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在不(bu)加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)用量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水(shui)平(ping)的(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)內(nei)政府采購(gou)以合資(zi)品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)局面提供了(le)保障。促進自(zi)主品牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提供有力(li)保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)膠是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有(you)機硅單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)取得突破(po)，有(you)機硅單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)(guo)公司(si)壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)機硅單體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使(shi)硅橡(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)(ge)從(cong)2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機硅產(chan)品的(de)(de)消費。