硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用高(gao)(gao)比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型(xing)方(fang)法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物(wu)和其(qi)他揮(hui)發性化(hua)合(he)(he)物(wu)以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合(he)(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等十分穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)(you)(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的提(ti)(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)(mu)前國內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主的局(ju)面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的應用(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術方面(mian)取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。