硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化前的(de)形(xing)態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫度分為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分為(wei)通用型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升到(dao)(dao)實(shi)用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國家有(you)美(mei)國。俄羅斯、德(de)國、日本(ben)、韓(han)國和(he)中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠是指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或改(gai)善膠料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠機、捏(nie)合機及真(zhen)空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠顯(xian)著的(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)膠的(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠仍(reng)能保持一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)膠的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠具(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用橡(xiang)膠差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于(yu)通用橡(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠無(wu)(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅橡膠的用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)(ju)觀研天(tian)下的新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)零部(bu)件方面的用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提高汽(qi)車(che)的安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠需求(qiu)(qiu)的增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)車(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目(mu)(mu)錄(lu)（征求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采(cai)(cai)購(gou)的市場份額，為改(gai)變目(mu)(mu)前國內政(zheng)府采(cai)(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的局面提供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)膠的應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)大幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我(wo)(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被(bei)幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國已發展成為(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成橡膠(jiao)，并(bing)開始大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)消費。