硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲基和少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率(lv)在合成聚合物中是(shi)(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)通用型、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企(qi)業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或(huo)(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合(he)物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)(yi)。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的用量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的新研究，增加(jia)(jia)有(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面(mian)的用量，可(ke)以(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用量水平的提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關公務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的市場(chang)份(fen)額，為改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主的局面(mian)提(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時(shi)(shi)將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。