硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)(de)不(bu)(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型、超(chao)耐(nai)(nai)(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)(nai)(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)(nai)(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)(mei)國以三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美(mei)(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所(suo)示。一(yi)次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具有(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車工(gong)(gong)(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工(gong)(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車產(chan)量(liang)和(he)(he)單車用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車工(gong)(gong)(gong)業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政機關公務用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額(e)，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)消費。