硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固(gu)化前的形(xing)態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又(you)可分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所(suo)和企(qi)業陸續(xu)開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是各種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增加數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外(wai)線等(deng)十分(fen)穩定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高(gao)汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國產汽車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產技術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟斷，但目(mu)前我(wo)國已發展成為全球有(you)機(ji)硅單體第1大國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)(kai)始大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅產業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產品(pin)的(de)(de)消費。