硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通常按固化(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體的不(bu)同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和用途的不(bu)同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(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(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)(wu)和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有(you)開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高溫穩定性(xing)(xing)，雖然常溫下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高溫環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)低溫下，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購以合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場(chang)空(kong)間(jian)，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。