硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按固化前的形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能(neng)和用途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采(cai)用高(gao)比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行補(bu)充(chong)交聯(lian)(lian)、驅除(chu)硫化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化合(he)物(wu)以穩定硫化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)用量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)選用車(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為改變目前國內政(zheng)府(fu)采購以合(he)資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供(gong)(gong)了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供(gong)(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷，但目前(qian)(qian)我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。