硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良(liang)好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍能工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能承受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階段，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究所和企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性能，也加入(ru)相應的各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)(ci)硫化的目(mu)的是(shi)進行高(gao)分子(zi)鏈的交(jiao)聯反應；二次(ci)(ci)硫化的目(mu)的是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫化膠的各項性(xing)能(neng)。常用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連(lian)，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用量，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單(dan)車(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌(pai)(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低于石油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場空(kong)間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。