硅橡膠是(shi)(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅和氧原子交替構成(cheng)，硅原子上通(tong)(tong)常連有兩(liang)個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)(ti)高硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)(ti)高硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好(hao)(hao)，一般在-55℃下仍(reng)(reng)能工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高于200℃也能承受(shou)數周或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是(shi)(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用途的(de)不(bu)同又可分為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(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(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變成彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏(nie)合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠顯著(zhu)的(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠的(de)強度(du)僅是天然橡膠或某些(xie)合成橡膠的(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡膠仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡膠的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠具(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡膠差，但(dan)(dan)在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡膠。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡膠具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠對(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別(bie)適(shi)合作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非(fei)石油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)(you)(you)價格的(de)大幅(fu)上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料有機硅單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機硅單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機硅單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價格從(cong)2011年起(qi)開始低于石油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗(zong)石油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大拓(tuo)展有機硅產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將帶(dai)動(dong)硅油(you)(you)(you)(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂(zhi)等其他(ta)有機硅產(chan)(chan)品的(de)消費(fei)。