硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理(li)惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于(yu)1957年，多家研究所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)(zhu)要(yao)是各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有時為了(le)降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的交(jiao)聯反應；二(er)次硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的設(she)備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組織不粘連，具有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都(dou)將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改變目前國(guo)內政府(fu)采購以合資品牌(pai)產(chan)品為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。