硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交(jiao)替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時(shi)(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)透氣性好，氧氣透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出特(te)性，因此在醫(yi)用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡膠和(he)液體硅(gui)橡膠；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠；按(an)所用(yong)(yong)(yong)單體的(de)(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企(qi)業(ye)(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化劑分解(jie)產物和其(qi)他揮發性化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏(nie)合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目(mu)前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的消(xiao)費。