硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠。普(pu)通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和用途(tu)的(de)不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現(xian)代硅橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅烷合成開始(shi)生產(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)(ye)陸(lu)續(xu)開發出各種硅橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)(qiang)主要是各種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料性能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種特(te)殊的(de)性能(neng)，也加入相應的(de)各種添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的交聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各(ge)項性(xing)能。常(chang)用(yong)的設備有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空(kong)密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)工業對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政府采(cai)購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)業的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力(li)保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠，約占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠，僅約為(wei)大宗石(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠，并開(kai)始大規模替(ti)代石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠。這將極大拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。