硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更(geng)長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰(duo)性、不會導致凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性，因此在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又(you)可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以(yi)穩定硫化膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好(hao)。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的用量約達2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天(tian)下(xia)的新(xin)研(yan)(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的用量，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)用量水平的提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求(qiu)(qiu)的增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的市場份額，為改變目前國內政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的局(ju)面提供了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的應(ying)用提供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費。