硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積(ji)的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產(chan)物和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)(wen)定(ding)，在不(bu)加任何添加劑的(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)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)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的用量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的用量，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用量水平(ping)的提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公(gong)務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府采購(gou)的市場份額，為改變(bian)目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)的局面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。