硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)(chu)，在180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態分為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠等；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)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(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡膠(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅橡膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使(shi)硅橡膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業(ye)陸續(xu)開發出各(ge)種硅橡膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強主(zhu)要是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加入相應(ying)的(de)各(ge)種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)規模替(ti)代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。