硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節(jie)組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)(liu)化溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學(xue)(xue)性(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)耐候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)和(he)耐電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)用量約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用量，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用提(ti)(ti)供有(you)力(li)保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費(fei)(fei)。