硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率(lv)在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前(qian)的形態(tai)分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又(you)可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研究始于1957年，多家(jia)(jia)研究所(suo)和企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車工業硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)車零部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車產(chan)量和單車用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車工業對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車零部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車業的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車行業將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被(bei)幾家(jia)跨國公司(si)壟斷，但目前我(wo)國已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。