硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突(tu)(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出(chu)特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅橡膠(jiao)(jiao)和液體硅橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國以三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實(shi)用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國家(jia)(jia)有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體(ti)的過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型(xing)的。它主要(yao)以高分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠的強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料性能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)化膠各種(zhong)(zhong)特殊的性能(neng)(neng)，也加(jia)入相應的各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催(cui)化劑(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)(he)作(zuo)為醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)(fen)別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國內政府采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)大幅(fu)上(shang)漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產技術(shu)方面取(qu)得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這2個方面原因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)產品的(de)消費(fei)。