硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)(ye)很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長(chang)(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域(yu)應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的方(fang)法很多(duo)，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的形(xing)態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用單體的不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按性能和用途的不同又可分為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積(ji)的氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國家(jia)有(you)美國。俄羅斯、德國、日本、韓(han)國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)(bu)強主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合(he)資品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡膠是重(zhong)要的(de)(de)非石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，約占非石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡膠的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術在2005年前被幾家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)橡膠的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起(qi)開始低于石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，僅(jin)約為大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠，并開始大(da)規模替代(dai)石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。