硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上(shang)(shang)通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方(fang)法很(hen)多，通常(chang)按固化(hua)前的(de)(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)途的(de)(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)(hua)研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混(hun)入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠的(de)(de)強度增加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化物或加成(cheng)反應催化劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)(xing)補充(chong)交聯、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(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）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府采(cai)(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供(gong)了(le)保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我(wo)國已(yi)發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。