硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈性，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不(bu)同又可分(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比(bi)表(biao)面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了(le)現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產(chan)物和其他(ta)揮(hui)發(fa)性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任(ren)何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)(zu)織不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的新研(yan)究(jiu)，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌的汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購的市場份(fen)額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主的局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于(yu)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)(fei)。