硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)(zi)交替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上通(tong)(tong)常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠還具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前的形(xing)態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為通用型、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型、超耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)型、高(gao)(gao)(gao)強力(li)型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所(suo)和企(qi)業陸續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)(wei)生(sheng)膠，混入補強填料、硫(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化膠的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為(wei)(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化膠各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機(ji)過氧(yang)化物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催(cui)化劑。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保持(chi)一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定，在不加任何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適(shi)合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產量和(he)單(dan)車(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)(bu)件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低(di)于(yu)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。