硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(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)引入可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中是較(jiao)高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致(zhi)凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和(he)用途的不(bu)同又可分(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表(biao)面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如(ru)圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能無(wu)明顯(xian)(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(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)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國內政府采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。