硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按固化前的(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用途(tu)的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為通用型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時(shi)為了(le)降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能，也(ye)加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用(yong)的(de)(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)能無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能優(you)(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)能，耐電暈性(xing)和耐電弧性(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)能比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)能優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)能。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有抗(kang)凝血(xue)作用，對肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)非常少。特別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)新研究，增加有機硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政府采購(gou)的(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政府采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術方(fang)(fang)面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國公(gong)司(si)壟(long)斷，但(dan)目前我國已(yi)發展(zhan)成為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個方(fang)(fang)面原(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。