硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由(you)美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年，多家研究所(suo)和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)(yao)是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和(he)其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料(liao)在汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了(le)保障(zhang)(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突(tu)破(po)，有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。