硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積(ji)的氣(qi)相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加入相應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方(fang)法如圖(tu)所示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝(ning)血(xue)作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年前被幾家跨國公(gong)司壟斷，但目前我國已發展成為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體第(di)1大(da)國，這2個方面原因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模替代(dai)石油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶(ou)聯(lian)劑和硅樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅產品(pin)的(de)(de)(de)消費。