硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性能(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有彈性，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性、不(bu)會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出特(te)性，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分類的(de)方(fang)法很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分為(wei)固體硅橡(xiang)膠和液體硅橡(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠；按所用單體的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基乙(yi)(yi)烯基硅橡(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙(yi)(yi)烯基硅橡(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)膠等；按性能和用途的(de)不同(tong)又可分為(wei)通(tong)用型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由(you)美國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其物(wu)(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅橡膠需(xu)求(qiu)的(de)增加。國家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額，為改變目前國內政府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面提供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力(li)保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫(wen)硫化硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為石油(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于(yu)石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)，并開始大規(gui)模替(ti)代石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)。這將極大拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。