硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周(zhou)或(huo)更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按固(gu)化前的(de)形態(tai)分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)(liu)化溫度分為(wei)室溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用單體的(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按性能(neng)和用途(tu)的(de)不同(tong)又可(ke)分為(wei)通(tong)用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所(suo)和企業陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為(wei)(wei)生膠，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)(wei)了(le)降低(di)成(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物和(he)其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以(yi)穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽車(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(de)(de)汽車(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務用車(che)選(xuan)用車(che)型(xing)目錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品牌擴大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品牌產(chan)品為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主品牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。