硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低(di)(di)溫(wen)(wen)性能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)(di)溫(wen)(wen)性能良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長時(shi)間仍有彈(dan)性，瞬時(shi)可耐300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)常按固化前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和(he)(he)用(yong)途的不同又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)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(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是(shi)由美(mei)國以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的基(ji)礎。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化研究始于1957年，多家研究所和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫化劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外(wai)線等(deng)(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)和耐電(dian)弧性(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現自主化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為自主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前國內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)局面提供了保障。促進自主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供有力(li)保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國室(shi)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突(tu)破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大(da)規(gui)模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。