硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性能(neng)(neng)(neng)也(ye)(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此(ci)在醫用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有(you)開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度提高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量和(he)單車(che)用(yong)(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨(kua)國公司(si)壟斷，但目(mu)前我(wo)國已(yi)發(fa)展(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模(mo)替代石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。