硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基和(he)少量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)好，氧氣(qi)(qi)透過率在(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠分(fen)類的(de)(de)(de)方法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化前的(de)(de)(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)硫化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠等；按(an)性能和用途(tu)的(de)(de)(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行(xing)高分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他揮(hui)發性(xing)(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)(xing)能。常(chang)用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫下(xia)，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)產量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政府(fu)采購的(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國內政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國產汽(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年，我(wo)國室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。