硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很(hen)突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很(hen)多，通常(chang)按固化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)(he)用途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成開始(shi)生產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有開(kai)放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)(yan)究，增加有機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方(fang)面(mian)(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠需求(qiu)的(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)(mian)提供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅橡膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我國在硅橡膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突(tu)破，有(you)機硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國公司壟(long)斷，但(dan)(dan)目前(qian)我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅橡膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機硅產業(ye)的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶(ou)聯劑(ji)和硅樹(shu)脂(zhi)等其他有(you)機硅產品的(de)(de)消費。