硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中(zhong)是(shi)(shi)較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特性，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用途的不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高(gao)(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為生(sheng)膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法(fa)如(ru)圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高(gao)分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保持一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等十分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下，就具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)(jia)。國家鼓(gu)勵自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府(fu)(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目前國內政府(fu)(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障。促進自主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。