硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了(le)現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸(lu)續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增加數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也(ye)加入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)各(ge)(ge)種有機(ji)過氧(yang)化物(wu)或加成(cheng)反應催化劑。

加工(gong)成型方(fang)法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的各項(xiang)性能。常用(yong)的設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線(xian)等十分(fen)穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具有(you)(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)(te)別(bie)適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改(gai)變(bian)目前國內政府采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)大幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。