硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯基(ji)的(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中(zhong)是較高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度(du)分為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯(lv)(lv)化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所(suo)和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入補強填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增加數(shu)十倍(bei)。有(you)時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加入相應的(de)(de)各種(zhong)添加劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫化劑分解產物和(he)其他揮發性化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改變目前國內(nei)政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室(shi)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)(qian)被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我國(guo)已發展成為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合成橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。