硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲(jia)基和(he)少(shao)量乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工(gong)作。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高于(yu)200℃也能承受(shou)數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度(du)分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家研究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降低成本(ben)或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)(you)機過氧化(hua)物(wu)或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是進行高分子鏈(lian)的交(jiao)(jiao)聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是進行補充(chong)交(jiao)(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性能。常用的設備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定(ding)(ding)，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大(da)幅(fu)度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)提高(gao)都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國內(nei)政(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術在2005年前被幾家跨國公(gong)司壟(long)斷，但目(mu)前我國已發(fa)展成為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。