硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組(zu)成。苯基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性好(hao)，氧氣透過率(lv)在(zai)合(he)(he)成聚(ju)合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固化前的形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和(he)用途(tu)的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠定了(le)現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)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)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性體的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為了降低(di)成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化合(he)物(wu)以穩定硫化膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保(bao)障。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取(qu)得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場(chang)空(kong)間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。