硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常(chang)按固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠，甲基苯基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按性能(neng)和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(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(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成彈性體的(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為了降低成本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物或(huo)加成反(fan)應催(cui)化(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設備有開(kai)放(fang)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)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適(shi)合(he)作為醫(yi)用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下(xia)的新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)(fu)采購的市場份額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府(fu)(fu)采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的局(ju)面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但目前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費(fei)。