硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由(you)(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常(chang)連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性(xing)能和用途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升到(dao)實(shi)用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅氧烷變成彈(dan)性體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行高分(fen)子鏈的交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能(neng)。常用(yong)的設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)用(yong)量，可以大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用(yong)量水平的(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)局面提供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。