硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)(tong)常(chang)連(lian)有兩(liang)個有機(ji)基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)引入(ru)(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰(qing)基的(de)引入(ru)(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分為(wei)(wei)(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可分為(wei)(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)(de)不同(tong)又可分為(wei)(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究所(suo)和(he)企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外(wai)線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具有抗凝血作用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量的98%。但因為(wei)石油(you)價格的大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的價格從2011年起開始低于石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)基橡(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)規模替代石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消費(fei)。