硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形態(tai)分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又可分為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國以三(san)氯化鐵為催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國家有(you)美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各種添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖(tu)所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯(lian)(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真空(kong)密煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自主品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促進自主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時將帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。