硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲(jia)基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)(liu)化(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為室溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)途的不同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)(gao)比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、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)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研究所和企(qi)業陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了(le)降低成本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化物或加成反應(ying)催化劑(ji)。

加工成型(xing)方法如(ru)圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分(fen)穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合成橡膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合成橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油基(ji)合成橡膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合成橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油基(ji)合成橡膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。