硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過(guo)率(lv)在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法很(hen)多，通常按固化前(qian)的形態分(fen)為固體(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)(yong)階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)(jiu)始于(yu)1957年，多家研究(jiu)(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性體的過(guo)程(cheng)是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的。它主要(yao)以高分(fen)子量的聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠的補強主要(yao)是各種類型的白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠的強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各種特殊的性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的各種添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行高分子鏈的交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)(jia)有(you)機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價格的(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價格從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并(bing)開始大規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費(fei)。