硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周或(huo)更(geng)長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按固(gu)化前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按性能和(he)(he)用途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它主(zhu)要(yao)以高分子量的聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式(shi)煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)(ding)(ding)，在不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度(du)(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度(du)(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采購以合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我(wo)國在(zai)(zai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技術方面取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體第(di)1大(da)(da)國，這2個方面原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)消費。