硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)(gu)體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和(he)(he)用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)(cheng)(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣(qi)相法白炭黑補(bu)強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化劑。

加(jia)工成(cheng)型(xing)方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅除(chu)硫化劑分解產物和(he)其他揮發(fa)性化合物以穩定(ding)硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在不加任何(he)添加劑的(de)情況下，就具有優良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具有抗(kang)凝血作用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別(bie)適合(he)作為(wei)(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量，可以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用量水(shui)平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。