硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交(jiao)替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧氣透過率(lv)在合成聚合物中(zhong)是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性、不會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)(shi)于1957年，多(duo)家研究所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧烷變成彈性(xing)體的過程是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的。它主要以高(gao)分子(zi)量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的補強(qiang)(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降(jiang)低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性(xing)(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血(xue)作用，對肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)工業協(xie)會統計，2012年，汽車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽車(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)(ti)(ti)高汽車(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽車(che)產量和單車(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽車(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽車(che)發展(zhan)，關鍵汽車(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采購(gou)(gou)的(de)市場份額，為改(gai)變目前(qian)國內政府(fu)采購(gou)(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽車(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我(wo)國室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽車(che)行業將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的大(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠的關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)膠的價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅產(chan)(chan)業的市(shi)場空(kong)間，同時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅產(chan)(chan)品的消費。