硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(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(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定(ding)了現(xian)代(dai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯(lv)(lv)硅烷合成開始生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于(yu)1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體的過程是(shi)(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它主要以(yi)高分子(zi)量的聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的補強主要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種類型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的強度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍(bei)。有時為了(le)降低成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮(hui)發性(xing)化合物以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下，其物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別(bie)適(shi)合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實(shi)現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主品牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非(fei)石油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開始低于石油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)(you)(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。