硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上(shang)通常(chang)連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)溫度(du)分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所(suo)用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅烷合成開始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其(qi)(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具有抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的用量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下的新研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的用量，可(ke)以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量水(shui)平的提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的市場份額(e)，為改(gai)變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)(zhu)的局(ju)面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用提供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油基合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)(ti)第(di)1大國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油基合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)油基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代(dai)石(shi)油基合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時(shi)將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。