硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固(gu)化前的形態(tai)分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)同(tong)(tong)，可(ke)(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的不(bu)同(tong)(tong)又可(ke)(ke)分為(wei)通用型、超耐低(di)溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力(li)型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體(ti)(ti)的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成型的。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化成彈性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)各種類型的白炭黑，可使硫化膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時(shi)為(wei)了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予(yu)硫化膠(jiao)各種特殊的性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的各種添加(jia)(jia)劑。硫化劑是(shi)各種有機過(guo)氧化物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催化劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具有抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合作為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大(da)(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化(hua)(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌擴大(da)(da)在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主品(pin)(pin)牌發(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成為全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。