硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)形態分為(wei)(wei)(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用途(tu)的(de)不同又可(ke)分為(wei)(wei)(wei)通(tong)用型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅(luo)斯、德國、日本(ben)、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)(shi)于1957年，多家研究所(suo)和(he)企(qi)業陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別(bie)適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得(de)突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。