硅橡膠是(shi)(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成聚合物(wu)中是(shi)(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體的不同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美國以(yi)三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑(ji)合(he)成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成彈性體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和(he)其他(ta)揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下(xia)的新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件方面的用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提高(gao)(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件實(shi)現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)(gou)的市(shi)場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購(gou)(gou)以(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。