硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過(guo)率(lv)在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

    主要品種(zhong)

    硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按固(gu)(gu)化前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

    發展史

    硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)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)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

    高溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)

    高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

    加(jia)工成型方法如圖所(suo)示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的目的是進行(xing)(xing)高分子鏈的交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)的目的是進行(xing)(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的各項性能。常用的設(she)備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

    主要(yao)性能

   （1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠的一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持一定(ding)的柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線(xian)等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的情況下，就具有(you)優(you)良的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)優(you)異(yi)的絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)下的物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在(zai)150℃的高(gao)溫(wen)和-50℃的低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)中等的耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

    硅(gui)橡膠(jiao)的用量

    據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比(bi)分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府采(cai)購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長。

    此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起(qi)開始低(di)于石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。