硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數(shu)周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多(duo)，通常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比表(biao)面(mian)積的(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)和企業(ye)(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物和其(qi)他(ta)揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)量，可以大(da)(da)幅度(du)(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)(da)在政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場份額，為改(gai)變目前(qian)國內(nei)政(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年，我國室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間(jian)，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。