硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)(xia)可長(chang)期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是(shi)(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫(yi)用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面(mian)積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸(lu)續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)(bu)強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分子(zi)鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解(jie)產物和其他(ta)揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因為石(shi)油價(jia)格(ge)的大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)(zhan)成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消費(fei)。