硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)(yuan)子上通(tong)常連有(you)(you)兩(liang)個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率(lv)在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法(fa)很多，通(tong)常按固化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為固體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)不同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)(de)不同(tong)(tong)又(you)可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)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)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷(wan)(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)(you)時(shi)為了降低成本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)(you)機過氧(yang)化物(wu)或(huo)加(jia)成反應催化劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)(xing)高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)交聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具有優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具有抗(kang)凝血作用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自主化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內(nei)政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)(shi)低(di)于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。