硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機(ji)基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及氰(qing)基的(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更(geng)長時(shi)間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開(kai)發(fa)出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成彈性體的過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它(ta)主要以(yi)高(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補強主要是(shi)各種(zhong)類型的白(bai)炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的性能，也加入相應的各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示(shi)。一(yi)次硫化的目的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化的目的是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑分(fen)解產物(wu)(wu)和其他揮(hui)發性化合物(wu)(wu)以(yi)穩定硫化膠(jiao)的各項性能。常用的設(she)備(bei)有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具有抗凝血作(zuo)用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新(xin)研究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為自主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為改變(bian)目前(qian)國(guo)(guo)(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)非石油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。