硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和少(shao)量(liang)乙(yi)烯基的(de)硅氧鏈節(jie)組成。苯基的(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時(shi)(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很(hen)多，通(tong)常按固(gu)(gu)化(hua)前的形態分為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)(yong)單體的不同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)(yong)(yong)途的不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表(biao)面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階(jie)段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(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)(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)(gao)(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料性能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不加任(ren)何(he)添加劑(ji)的(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(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(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為(wei)(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用量(liang)(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目(mu)前國內(nei)政(zheng)府(fu)采購以合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術方(fang)(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。