硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)(de)形態(tai)分為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為室(shi)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不同，可(ke)分為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)(de)不同又可(ke)分為通(tong)(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用(yong)(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠是指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)(wei)生膠，混入補強(qiang)(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)(qiang)主要是各種類(lei)型的(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度增加數十倍(bei)。有(you)時為(wei)(wei)了(le)降低(di)成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相(xiang)應的(de)(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產(chan)物和其(qi)他揮(hui)發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)強度(du)(du)(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠或某些(xie)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這(zhe)對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面(mian)(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。