硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)(he)少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)(tou)過率(lv)在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按固(gu)化前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)究所和企業陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)(zu)織(zhi)不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝(ning)血作用，對肌體組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量和(he)單車用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)單體的生產(chan)技術方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)單體的生產(chan)技術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的價格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大(da)拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業(ye)的市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機硅(gui)產(chan)品的消費(fei)。