硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)(hua)前的形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫度(du)分為室溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單(dan)體的不同，可分為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)(yan)究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)(lian)膠機、捏合(he)機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及化學試(shi)劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少(shao)。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的新研究(jiu)，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求的增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機關公務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政府采購(gou)的市(shi)場份額(e)，為改(gai)變目前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的應用提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)(zhan)成為(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。