硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更(geng)長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法(fa)很(hen)多(duo)，通常按(an)固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途(tu)的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企(qi)業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及紫外線等十分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體組織不粘連，具有抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作(zuo)(zuo)為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別(bie)(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產量和(he)單車用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車選(xuan)用(yong)車型(xing)目錄（征求意見稿(gao)）》為自主品牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資品牌(pai)產品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促進自主品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預測(ce)未(wei)來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行(xing)業將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取(qu)得突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有機硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。