硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或(huo)更(geng)長時(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不(bu)同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用途的(de)不(bu)同又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油型、醫(yi)用型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國以三氯化鐵為(wei)(wei)催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國家(jia)有(you)美國。俄(e)羅(luo)斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企業(ye)陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的。它主要以高(gao)分子(zi)量的聚甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)(xing)的白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加(jia)(jia)任何添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)(te)別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)市場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)(ti)(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為石油(you)價(jia)(jia)格的(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)(nian)起開始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替代石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。