硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不同(tong)(tong)，可分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)(de)不同(tong)(tong)又可分為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄(e)羅(luo)斯(si)、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性體的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或加成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物和(he)其(qi)他(ta)揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特(te)征是高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定(ding)的柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航空(kong)、宇航工(gong)業的意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的情況下，就具(ju)有優(you)良(liang)的耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣體(ti)(ti)的透(tou)氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織(zhi)的反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)量和單(dan)車(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自主化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自主品(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為石油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被(bei)幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。