硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替構(gou)成，硅原(yuan)(yuan)子上(shang)通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩(liang)個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)(de)形態分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不同，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用途的(de)(de)不同又(you)可分為通(tong)用型(xing)、超(chao)(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有(you)美國。俄羅(luo)斯、德國、日本(ben)、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研究所和企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)(bu)強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)(zu)織不粘連，具有抗凝(ning)血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)單車(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資(zi)品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)(you)力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。