硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比(bi)表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫化劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化劑(ji)(ji)是各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行(xing)高分子鏈的交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各(ge)項性能。常用的設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩定，在(zai)不(bu)加任(ren)何添(tian)加劑的(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)(ju)觀研天下的(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購的(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已發展(zhan)成為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)成橡膠(jiao)，并開始大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)(xiao)費(fei)。