硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連(lian)有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機基團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入(ru)苯基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更(geng)長時間(jian)仍有(you)(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固化前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷(wan)合成開始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年，多家研究所和企業陸(lu)續開發(fa)出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓(ya)下(xia)硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化的目(mu)的是(shi)(shi)進行高分子鏈的交聯反應(ying)；二(er)次硫化的目(mu)的是(shi)(shi)進行補(bu)充交聯、驅除硫化劑(ji)分解產(chan)物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫化膠的各項性能。常(chang)用的設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡膠(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具有抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實(shi)現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政(zheng)府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)機硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國已發展成(cheng)為全球有(you)機硅單體第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機硅產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑(ji)和硅樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機硅產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。