硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有兩個有機基團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透(tou)(tou)過率在合成聚合物中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用途的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術(shu)的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力(li)為(wei)(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非(fei)(fei)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非(fei)(fei)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成為全球(qiu)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格從2011年起開始低于(yu)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大規模(mo)替代石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)(fei)。