硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可長期(qi)工(gong)作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填(tian)料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障(zhang)(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有力(li)保障(zhang)(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為石油(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)(mian)取(qu)得突破，有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大國，這2個(ge)方(fang)面(mian)(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起(qi)開始低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模(mo)替代(dai)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。