硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和(he)(he)氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常(chang)連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)(an)固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態(tai)分為(wei)(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分為(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可分為(wei)(wei)通用(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力(li)型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為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(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生(sheng)膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產(chan)物和其他揮發(fa)性(xing)化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優(you)良(liang)的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具有抗凝(ning)血(xue)作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。