硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基及氰(qing)基的(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按固化前的形態分(fen)為固體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)為室溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的不(bu)同，可(ke)(ke)分(fen)為甲基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和(he)用途的不(bu)同又可(ke)(ke)分(fen)為通用型、超(chao)耐低溫型、超(chao)耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油型、醫(yi)用型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早(zao)期是由(you)美國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠生產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)(wei)了降(jiang)低成本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)天然橡膠(jiao)或某些合(he)成橡膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)十分(fen)穩定，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡膠(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力(li)保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非石油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油價格的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗(zong)石油基橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替(ti)代石油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。