硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數(shu)周(zhou)或(huo)更長時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體的不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用途(tu)的不同(tong)又可分(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國以(yi)三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合(he)(he)成開(kai)始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國家有美國。俄(e)羅斯、德國、日本(ben)、韓國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過程(cheng)是經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)(ge)種類型(xing)的(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)(ge)種特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)(ge)種有機(ji)過氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化的目的是進行高(gao)分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫化的目的是進行補充交聯、驅除硫化劑分解產物和其他揮發(fa)性化合(he)物以(yi)穩定硫化膠的各項(xiang)性能(neng)。常用的設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的一半，但(dan)在200℃以上的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)保持一定的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等十(shi)分(fen)穩定，在不加任何添加劑(ji)的情況(kuang)下(xia)，就具有優良的耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在150℃的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的低(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中(zhong)等的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)(zu)織不粘連，具有抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體組(zu)(zu)織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)橡膠需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)的市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的局(ju)面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。