硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按固化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠和(he)液(ye)體硅(gui)橡膠；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠；按所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等(deng)；按性能和(he)用途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品(pin)問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所和企業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性體(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低(di)成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)(du)提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提高(gao)(gao)都(dou)將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)(du)黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政府采購以合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提供了(le)保(bao)(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力(li)保(bao)(bao)障。預測未(wei)來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)(kai)始低于石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)(da)(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。