硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引入(ru)(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周(zhou)或更(geng)長(chang)時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在合(he)成聚(ju)合(he)物中是(shi)較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化前(qian)的(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅(luo)斯(si)、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真空(kong)密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政府采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油價格(ge)的(de)大幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術方面(mian)(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個(ge)方面(mian)(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)消費(fei)。