硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在合成聚合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始(shi)(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)(bu)強填(tian)料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱(re)加壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化的目(mu)的是進(jin)行高(gao)分子(zi)鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)(ci)硫(liu)化的目(mu)的是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各項性能。常用的設備有(you)開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度(du)(du)(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫度(du)(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下的(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下，其物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)都將推動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)增加(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)主品牌(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國內政府(fu)采購(gou)以合(he)資品牌(pai)產(chan)品為主的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了(le)保障。促進自(zi)主品牌(pai)發展，國產(chan)汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將為汽車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國公(gong)司壟斷，但目前我國已發展成為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)成橡(xiang)膠，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費(fei)。