硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化前的(de)形(xing)態(tai)分為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不同，可分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表面積(ji)的氣相法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基礎。從二甲(jia)基二氯硅烷合成開始生產硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)(ye)化(hua)研究始于1957年，多家(jia)(jia)研究所和企(qi)業(ye)(ye)陸續開發出各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣體的(de)透氣性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)(he)作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為改(gai)變目前(qian)國(guo)(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技術方面(mian)取(qu)得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從(cong)2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消(xiao)費(fei)。