硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基和少量乙烯基的硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基的引入(ru)(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及(ji)氰基的引入(ru)(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的突出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年，多(duo)家(jia)(jia)研(yan)究所(suo)和(he)企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性體的過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠的補(bu)強主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成本或改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的性能，也(ye)加(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)(yan)天(tian)下的(de)新(xin)研(yan)(yan)究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自主品牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國內政府采購(gou)以合資品牌(pai)產品為(wei)主的(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自主品牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力(li)保障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產技術(shu)(shu)方面取(qu)得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產技術(shu)(shu)在2005年(nian)前被(bei)幾家(jia)跨國公司(si)壟斷，但目前我國已發(fa)展成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年(nian)起開始(shi)(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。