硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較(jiao)高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可分為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又可分為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)(jia)有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷(wan)變成彈性體(ti)(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化成彈性體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化物或加成反應催(cui)化劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)(jiao)聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補(bu)充(chong)交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)(shi)高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑的(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下，其物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適(shi)合(he)作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增加。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)(cai)購的(de)市場份額，為改(gai)變目前國內政府采(cai)(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)(da)國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規(gui)模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。