硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要(yao)由含(han)甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固化前的形態分(fen)(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度(du)分(fen)(fen)(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的不同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠早(zao)期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加數十(shi)倍。有時為(wei)了降(jiang)低成本或改(gai)善(shan)膠料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫(yi)用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大幅度(du)提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)(guan)公務(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始低(di)于(yu)石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。