硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙(bing)基及(ji)(ji)氰基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引入(ru)(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受(shou)數周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續(xu)開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千(qian)(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高分(fen)子(zi)量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填(tian)料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他(ta)揮發(fa)性化(hua)(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)(da)在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國內(nei)政府(fu)采購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取(qu)得突破，有機硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)(nian)起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。