硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)(tong)常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也(ye)(ye)很(hen)突出(chu)，在180℃下可長(chang)期(qi)工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升到(dao)實用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多家研究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強主要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的98%。但(dan)因為石(shi)油價格的大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產技術(shu)(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產技術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業的市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產品(pin)的消費(fei)。