硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅和氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成，硅原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅橡膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提高硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可提高硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在合成聚合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡膠(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和(he)用途的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美國以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國家(jia)有(you)美國。俄羅斯、德國、日本、韓(han)國和(he)(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)(he)企(qi)業(ye)陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅(qu)除(chu)硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣體(ti)(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具有抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合(he)作為醫(yi)用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)(da)幅度提高汽(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)提高都將(jiang)(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)零部件實現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)(da)在政(zheng)府采購的(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)局面提供了保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測(ce)未來3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。