硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可提高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可提高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠耐低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在180℃下可長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能承受數周(zhou)或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)化前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的不(bu)同又可分(fen)(fen)為通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年，多(duo)家研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體的過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次(ci)(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應(ying)；二次(ci)(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設(she)備(bei)有開放(fang)式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品牌擴大在政府采購的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政府采購以合資品牌產品為主的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原因(yin)(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于(yu)石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大規(gui)模替代石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。