硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機(ji)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(zhu)要由含(han)甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性能，三(san)氟丙(bing)基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高于200℃也能承受(shou)數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所(suo)和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)過程是經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子(zi)量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)物或加成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠顯著的特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠或某些(xie)合成橡(xiang)膠的一(yi)半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠具(ju)有(you)優異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠具(ju)有(you)中(zhong)等的耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳(tan)等氣(qi)體(ti)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的新(xin)研(yan)究，增加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的增加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政府采(cai)(cai)購(gou)的市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內政府采(cai)(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)的局面(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)(dan)目前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費(fei)。