硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)引入可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則(ze)可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引入苯(ben)(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)能也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)(ke)長期(qi)工(gong)作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)(an)固(gu)(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為固(gu)(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為通用(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(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催(cui)化劑(ji)合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比表面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家研究所(suo)和(he)企(qi)業陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加成反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產(chan)物和(he)其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低溫下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽車(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽車(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅材料在(zai)(zai)(zai)汽車(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽車(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽車(che)產量(liang)(liang)(liang)和單(dan)車(che)用量(liang)(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將推(tui)動汽車(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽車(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用車(che)選用車(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿）》為自主品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用提供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)(zai)(zai)汽車(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。