硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)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180℃下(xia)可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未(wei)來3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石油價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前被(bei)幾家跨(kua)國公司壟(long)斷(duan)，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規(gui)模替代石油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。