硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數(shu)周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率(lv)在(zai)(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按性(xing)能(neng)和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的基礎。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)(liu)化的目(mu)的是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的交聯反應；二次硫(liu)(liu)化的目(mu)的是(shi)進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性化合(he)(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作(zuo)為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽車工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽車產(chan)銷分(fen)(fen)別(bie)(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)(fen)別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽車零(ling)部件方面(mian)(mian)的(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽車的(de)安全性(xing)能，因此，汽車產(chan)量和單車用(yong)量水(shui)平的(de)提高都將推(tui)動汽車工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽車發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽車零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車選用(yong)車型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)(fu)采(cai)(cai)購(gou)的(de)市場份額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采(cai)(cai)購(gou)以合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)局面(mian)(mian)提供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽車業(ye)的(de)繁榮將為汽車膠的(de)應用(yong)提供有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽車行(xing)業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。