硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)(yuan)子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上通(tong)(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引入(ru)(ru)可提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)(ru)則可提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入(ru)(ru)苯(ben)基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領域應(ying)用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐油(you)型、醫(yi)用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多家(jia)研究所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型的。它主要以高(gao)分(fen)子量的聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫化劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫化膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫環境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩(wen)(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)(guo)汽車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽車(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)(guo)產汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為石油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)(shi)我國在(zai)(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面取得突(tu)破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代(dai)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)市(shi)場空(kong)間，同時(shi)(shi)將帶動硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)消(xiao)費。