硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的不同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用途(tu)的不同又(you)可(ke)分為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成彈性(xing)體的過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它主(zhu)要(yao)以高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的補強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)(you)時為(wei)了降(jiang)低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的性(xing)能，也加(jia)入相應的各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進行高分子(zi)鏈的交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性、回彈性和(he)表面硬度，且(qie)力學性能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性。（4）電氣性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性和(he)耐(nai)電弧性也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)性。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應性非(fei)常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方面取(qu)得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠。這(zhe)(zhe)將極大拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。