硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常(chang)按固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不同，可分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途(tu)的(de)不同又可分為通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研究始(shi)于(yu)1957年，多家研究所和(he)(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數(shu)十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行(xing)(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行(xing)(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化合(he)物以穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及(ji)真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加有機硅材料在(zai)汽車(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度提高汽車(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽車(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提高都將推動(dong)汽車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽車(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內(nei)政府采(cai)購以合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅單體的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅單體的(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)市(shi)場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅油、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產(chan)品(pin)的(de)消費(fei)。