硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成。苯(ben)基的(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按固(gu)化前的形態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化成型的(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫化劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫化膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)(wei)了降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫化膠(jiao)各(ge)種特(te)殊(shu)的(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫化劑是(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)化物(wu)或加(jia)(jia)成反應催化劑。

加工成型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的交聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行補(bu)充(chong)交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能(neng)。常(chang)用(yong)的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目前(qian)國內政府(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)(ti)供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起(qi)開始(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費。