硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周(zhou)或更(geng)長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)(an)(an)固(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)硫(liu)化溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性體(ti)的(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反(fan)應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示(shi)。一次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫化劑(ji)分解產物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑(ji)(ji)(ji)的(de)情況(kuang)下，就具有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(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

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)(da)幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)(da)在政(zheng)府采購的(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合(he)資(zi)品牌產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時我國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅單體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)消費。