硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也能承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)(de)不同(tong)，可分為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可分為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合(he)成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比(bi)表(biao)面積的氣(qi)相法白炭(tan)黑(hei)補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的基(ji)礎(chu)。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補強填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫化(hua)的目(mu)的是進行(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產物(wu)(wu)和(he)其他揮發性化(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化碳等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為自主品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改變目(mu)前國內政府(fu)采購以合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促進自主品(pin)牌發(fa)展，國產汽車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在(zai)汽車(che)(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。