硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈(lian)(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡膠主(zhu)(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)(lian)節(jie)組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在合(he)成聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡膠還具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固(gu)化前的形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不同又(you)可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)(jia)有美國。俄羅斯、德(de)國、日(ri)本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化劑。

加工成型方法(fa)如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(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)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術方面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公(gong)司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。