硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能(neng)(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解產物和其(qi)他(ta)揮發性(xing)化合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對航空、宇航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)耐候性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)(yi)的(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有抗(kang)凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)反應性(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突(tu)破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。