硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯(ben)(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工(gong)(gong)作，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同又(you)可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究始于(yu)1957年，多家研究所(suo)和(he)企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化物或加(jia)成(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定，在不加(jia)(jia)任(ren)何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝(ning)血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合(he)資(zi)品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅橡膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅橡膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將(jiang)帶動(dong)硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和(he)硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。