硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間(jian)仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前的形(xing)態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的不同又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年，多家(jia)研究所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍(bei)。有時為了降低(di)成本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用量，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)用量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用車(che)選用車(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)(you)力保(bao)障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業將以年均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)(fei)。