硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不同又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)(wen)定，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測未(wei)來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重(zhong)要(yao)的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量(liang)的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費(fei)。