硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和(he)少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是較(jiao)高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很(hen)多，通(tong)(tong)常按固(gu)(gu)化前的形(xing)態分(fen)(fen)為固(gu)(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單(dan)體的不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用途的不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為通(tong)(tong)用型、超耐(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比(bi)表面積的氣相法(fa)白炭黑補(bu)強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升到實用(yong)(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研究(jiu)始于1957年，多(duo)家(jia)(jia)研究(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強主(zhu)要是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)的(de)各(ge)種添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行高(gao)分子鏈的交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常(chang)用的設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)(deng)十分(fen)穩(wen)(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作用，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加(jia)(jia)有機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量和單(dan)車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低(di)于(yu)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。