硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數(shu)周或(huo)更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固化前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企(qi)業(ye)陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料(liao)(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性能(neng)及賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化合(he)(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘(zhan)連(lian)，具有抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現(xian)自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為改變目前國(guo)內政府(fu)采購以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局面提供(gong)了(le)保障。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術方面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前(qian)(qian)被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)(shi)大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他(ta)有機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。