硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅原子上通常(chang)連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的硅氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的引入(ru)可提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的引入(ru)則可提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周(zhou)或(huo)更長時間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率(lv)在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多(duo)家(jia)研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要以高(gao)分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是各種(zhong)類型的白炭(tan)黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的性(xing)能，也加(jia)入相應的各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合(he)(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性(xing)能。常用的設(she)備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)(ji)紫(zi)外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增加有機硅(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產量和(he)(he)單車(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)提高都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采購的(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)局面提供了保障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅橡(xiang)膠的(de)關鍵原料有(you)機硅單(dan)體的(de)生產技術(shu)方面(mian)(mian)取得突破，有(you)機硅單(dan)體的(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟(long)斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機硅單(dan)體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原因(yin)使硅橡(xiang)膠的(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機硅產業(ye)的(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑(ji)和硅樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機硅產品的(de)消費。