硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入則(ze)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按(an)固化前的形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的不同，可分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用途的不同又(you)可分為通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積(ji)的氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時(shi)為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十分穩定(ding)，在不加(jia)(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安(an)全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需(xu)求的增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的市場份額(e)，為改變目前國內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的局(ju)面提供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的應用(yong)(yong)提供(gong)有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我(wo)國已(yi)發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開始(shi)大規模替代(dai)石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。