硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數(shu)周或更(geng)長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化前的形態分(fen)為固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)(liu)化溫度分(fen)為室溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠，高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用單體(ti)的不同，可(ke)(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性(xing)能(neng)和用途的不同又可(ke)(ke)分(fen)為通用型(xing)、超(chao)(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)(chao)耐高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美國以三氯(lv)(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產技(ji)術(shu)的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國家有(you)美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產能力(li)為(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種類(lei)型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各種有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)(xing)化(hua)合物(wu)以穩(wen)定(ding)硫化(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組織不粘連(lian)，具有抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單(dan)車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型(xing)目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)(mu)前國內政府采購以合資品牌(pai)(pai)產品為主的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進(jin)自(zi)主品牌(pai)(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。