硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替構成，硅原(yuan)(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈(dan)性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性，因(yin)此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類(lei)的方(fang)法(fa)很多(duo)，通常按(an)(an)固化前的形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用單體的不同，可(ke)分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能和(he)用途的不同又可(ke)分(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)究所和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子(zi)量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強主(zhu)要是各(ge)種類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具有抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)以合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。