硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)(yang)(yang)原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和(he)(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)(yang)氣透(tou)(tou)過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可分為通用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體的(de)過程是經(jing)過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了(le)降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是各種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是進行高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是進行補充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物(wu)和(he)其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的各(ge)項性(xing)能。常(chang)用(yong)的設備有開放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國內(nei)政府采購以合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提供了保(bao)(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為(wei)石油(you)價格的大幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產技(ji)術(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替代石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的市場(chang)空(kong)間，同(tong)(tong)時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的消費。