硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或更長時(shi)(shi)間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方(fang)法(fa)很多(duo)，通常按(an)固化前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的不同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的不同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)型、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)(nian)，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強填料(liao)、硫化(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)各種類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種添加(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各種有(you)機過氧化(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的特征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不加任何添加劑的情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優良(liang)的耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優異的絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的高溫(wen)和-50℃的低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等(deng)的耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)市(shi)場(chang)份(fen)額，為改變目前國內政府采購以(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力(li)保障。預測未來3年，我國室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的大(da)(da)(da)幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)(zhan)成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年(nian)(nian)起(qi)開(kai)(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價的合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消費(fei)(fei)。