硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方(fang)法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用途(tu)的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的性(xing)能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化的目的是進行高分子鏈的交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的目的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮發性(xing)化合(he)(he)物(wu)以穩定硫(liu)化膠的各項(xiang)性(xing)能。常用的設備(bei)有開放式煉膠機、捏合(he)(he)機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫(zi)外(wai)線等(deng)十分(fen)穩(wen)定，在(zai)(zai)(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)情況下，就(jiu)具(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)新(xin)研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額(e)，為改變(bian)目前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)方面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)(dan)目前我國已發展(zhan)成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。