硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中(zhong)是較高的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很(hen)多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的形(xing)態分為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度(du)分為室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體的不同，可(ke)分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途(tu)的不同又可(ke)分為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德(de)國、日(ri)本、韓國和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各種類型(xing)(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性能。常(chang)用(yong)的設備有開放(fang)式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)(he)機(ji)(ji)及真空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國內政(zheng)府采(cai)購以合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面提供(gong)(gong)了保障。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)(gong)有(you)力保障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)(shu)方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但目前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅單體(ti)第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)規(gui)模替代石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅油、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。