硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究始于(yu)1957年，多家研究所(suo)和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時(shi)為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的目的是進行(xing)高(gao)分子鏈的交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的目的是進行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和(he)其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性(xing)能。常用的設備(bei)有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)耐候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)和耐電弧性(xing)也(ye)非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)透氣性(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體組織不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提供(gong)有(you)力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。