硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子(zi)交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長(chang)(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按固(gu)化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)(hua)(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高(gao)(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)(jin)行高(gao)分子鏈的交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性能(neng)。常用的設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩(wen)(wen)定(ding)(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下，就(jiu)具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)(he)(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的新(xin)研究，增加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的用(yong)量，可(ke)以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的安(an)全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的增加。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌的汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采購(gou)的市場份額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主(zhu)的局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅(fu)上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發展成為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。