硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通(tong)(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過(guo)率在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同(tong)(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)(dao)實(shi)用階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所和(he)企業陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化劑是(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化劑。

加工成型(xing)方(fang)法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化合物(wu)以(yi)穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度(du)(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在汽車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提高汽車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽車(che)(che)行(xing)業將以(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)(fang)面取得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)(qian)被(bei)幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)(qian)我(wo)國已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大國，這2個方(fang)(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。