硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高(gao)比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)(yong)階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國家(jia)有(you)美(mei)國。俄(e)羅斯(si)、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)強度增加數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)，也(ye)加入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有(you)機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大幅(fu)度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術方面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。