硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)(you)含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐高、低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基及(ji)(ji)氰基的(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)(tou)過率在合成聚合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法(fa)很(hen)多(duo)，通常(chang)按固化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分為固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可(ke)分為甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)分為通用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企(qi)業陸(lu)續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除(chu)硫化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低(di)于石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規(gui)模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。