硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更(geng)長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率(lv)在合(he)成聚(ju)合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)(tong)常(chang)按固化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力(li)型、耐油(you)型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究始于1957年，多家研究所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入(ru)補(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或改善膠料(liao)(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種添(tian)加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一定(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情(qing)況下，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)能。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組織(zhi)(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組織(zhi)(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用量，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推(tui)動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵(li)自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有力保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國已發(fa)展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于(yu)石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模(mo)替代石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。