硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能工作。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)(tu)出，在180℃下(xia)(xia)可長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也(ye)能承受(shou)數周或更長(chang)時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)通用(yong)型、超耐低溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它(ta)主要以高分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓(ya)下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)各種類型(xing)的白炭(tan)黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的性能(neng)，也加入(ru)(ru)相應(ying)的各種添(tian)加劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)意義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何(he)添(tian)加劑的(de)情(qing)況下，就具有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)(yi)的(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(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別(bie)適合作為(wei)(wei)醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)高(gao)汽車(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽車(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購以合資品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽車(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。