硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交(jiao)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。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)性能良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性能也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超耐低(di)溫(wen)(wen)型、超耐高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸(lu)續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發(fa)性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的一(yi)半，但在200℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的玻(bo)璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)(you)良(liang)的耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)(you)異(yi)的絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中等的耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)(ti)組織的反應性(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機(ji)(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌產(chan)(chan)(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)成為全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。