硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引入則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分為(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫(yi)用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開發(fa)出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物或(huo)加成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性化合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等十分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國內政府采(cai)購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)(fang)面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。