硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)很突出(chu)，在180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周(zhou)或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)(he)用途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的氣(qi)相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企業陸續(xu)開發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)(wan)變成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)(wan)為生膠，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充交(jiao)(jiao)聯、驅(qu)除硫化劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分穩定，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)市(shi)場(chang)份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低(di)于石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模(mo)替(ti)代石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)產品的(de)消(xiao)費。