硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為(wei)(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)設(she)備有開(kai)放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈(dan)性(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)能無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)能比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)能優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)能。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合作(zuo)為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面的(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)市(shi)場(chang)份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)為主的(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公(gong)司(si)壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。