硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)橡膠。普通的(de)硅(gui)橡膠主要由(you)含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能承受(shou)數(shu)周或更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)(tou)過率在合成聚合物中是(shi)較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還具有生理(li)惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)突出特(te)性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的形(xing)態分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途(tu)的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要以(yi)高(gao)(gao)分(fen)子量的聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種類(lei)型(xing)的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的各(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等十分穩定，在(zai)(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資(zi)品牌產品為(wei)主的(de)局面提供了保(bao)障。促進自(zi)主品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術方面取得突破，有機硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產業的(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產品的(de)消(xiao)(xiao)費(fei)。