硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用單體的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按性能和用途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充交聯(lian)(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產(chan)物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)設備有(you)開(kai)放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等十分穩定，在(zai)(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)(you)(you)異的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下，其物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購的市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)采購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的局面提(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力(li)保障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)非石(shi)(shi)(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)(nian)起開始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。