硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚(ju)合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的不(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠早期是由美國以三(san)氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠產品問世。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)膠研制成功，使硅橡(xiang)膠的(de)(de)性能(neng)(neng)躍升到(dao)實(shi)用(yong)(yong)階(jie)段(duan)，奠定了(le)現代硅橡(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅橡(xiang)膠的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種(zhong)硅橡(xiang)膠。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)膠生(sheng)產能(neng)(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)(ti)的過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)型的。它主(zhu)要以高(gao)分子量的聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫化膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過氧化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(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(ding)(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)和(he)單車用量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機(ji)(ji)關公務用車選用車型目錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)車業的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車膠的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保障(zhang)(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車行業將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨(kua)國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。