硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠分(fen)類的方法很多(duo)，通常(chang)按固化(hua)(hua)前的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠等；按性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表(biao)面積(ji)的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化成(cheng)彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降(jiang)低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適(shi)合(he)(he)作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)(wo)國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅產(chan)品(pin)的(de)消費。