硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)(qi)透過率在(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的方法很多，通常(chang)按固化(hua)前的形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按性能和用(yong)途(tu)的不同又可(ke)分為通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷變成彈性體(ti)的過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的。它主要以高分子量的聚甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填(tian)料、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的補(bu)強主要是(shi)各(ge)種類(lei)型的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及(ji)真空(kong)密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具有抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)硅橡膠的用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車零(ling)部件方面的用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車的安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車產量(liang)(liang)和(he)單車用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的提高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主品(pin)牌的汽(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大(da)在政府采購的市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主的局面提供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車業(ye)(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車膠的應(ying)用(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測(ce)未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)車行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石油基(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油價格(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始低于石油基(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模替代(dai)石油基(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。