硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)(zhu)要由含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)(an)(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)(an)性能(neng)和用途的(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研究所和企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)過程(cheng)是經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)(zhu)要(yao)是各種類型的(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)性能(neng)，也加入(ru)相(xiang)應的(de)各種添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的目(mu)的是進行高分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的目(mu)的是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及(ji)真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下，就具有(you)(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)低(di)溫下，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)(da)到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主品牌擴大(da)在政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內(nei)政府采購以(yi)合資品牌產(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保障。促進自主品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油價格的(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國已發(fa)展成為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石油基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。