硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡膠。普通的(de)硅(gui)橡膠主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態(tai)分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體的(de)不同，可分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用途的(de)不同又可分為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本(ben)或(huo)(huo)改善膠料(liao)(liao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)(zhong)特(te)殊(shu)的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所(suo)示(shi)。一次硫化(hua)的目的是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的交聯(lian)反應；二次硫化(hua)的目的是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠的各(ge)項性能。常(chang)用(yong)的設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面(mian)硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)(fu)采購的(de)市(shi)場份額，為改變(bian)目前國(guo)內政府(fu)(fu)采購以合資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)(chan)品為主的(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主品牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國公司(si)壟斷，但目前我(wo)(wo)國已發展成為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。