硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅和(he)氧(yang)原子交替構成，硅原子上通(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)(de)方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)(de)形(xing)態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)變(bian)成彈性(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的。它(ta)主要以高分(fen)子量的聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加數十倍。有時為了降低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也(ye)加入(ru)相(xiang)應的各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)、回彈(dan)性(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)(hang)空(kong)(kong)、宇(yu)航(hang)(hang)工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術方面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。