硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能也很(hen)突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多(duo)，通常按(an)(an)固(gu)(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡膠生產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主要是各種類型的(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料性能(neng)及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是各種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他(ta)揮發性化合物以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設(she)備有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽車(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)工(gong)業硅橡膠的(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增加有機(ji)硅材(cai)料在(zai)汽車(che)零部(bu)件方面的(de)用量，可以(yi)大幅度(du)(du)提高汽車(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽車(che)產(chan)量和(he)單車(che)用量水平的(de)提高都(dou)將推動汽車(che)工(gong)業對硅橡膠需(xu)求(qiu)的(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽車(che)發展，關鍵汽車(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合(he)資品牌(pai)(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)局(ju)面提供了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽車(che)業的(de)繁榮將為汽車(che)膠的(de)應用提供有力保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽車(che)行業將以(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司(si)壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。