硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了(le)降低成本或改善膠料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的目(mu)的是進行(xing)高(gao)分子(zi)鏈的交聯反應(ying)；二次硫化(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除(chu)硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用(yong)的設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情(qing)況下，就(jiu)具(ju)(ju)有優良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下的(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能(neng)，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提高都將推(tui)動汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進自主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)價格(ge)的大(da)幅上漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得(de)突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)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)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價的合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場(chang)空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消(xiao)費。