硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突出(chu)，在180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐低溫型、超(chao)耐高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強(qiang)力(li)型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫化劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫化成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫化膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)(ying)催化劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的目的是進行高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化的目的是進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各(ge)項(xiang)性能。常用(yong)的設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬(ying)度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)第1大國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。