硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)(gao)比表(biao)面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其(qi)中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時為了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等的(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)(yan)天下的(de)新研(yan)(yan)究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用車(che)選(xuan)用車(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保障。促進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用提(ti)(ti)供有力保障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅(gui)單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面取得突破(po)，有機硅(gui)單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成為全球(qiu)有機硅(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低(di)于(yu)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合成橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓(tuo)展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。