硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入(ru)(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作，稍高于200℃也能承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)同又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家研究(jiu)(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)要以高分子(zi)量(liang)的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主(zhu)要是(shi)(shi)各種類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增(zeng)加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊的性(xing)能(neng)(neng)，也(ye)加入(ru)相應的各種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮(hui)發(fa)性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對肌(ji)體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適(shi)合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)(gong)業協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)采(cai)(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)(cai)購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為主的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主品牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業將以年均(jun)20%增長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面取得(de)突破，有(you)機硅單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發(fa)展成為(wei)全球(qiu)有(you)機硅單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機硅產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅油(you)(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他有(you)機硅產(chan)品的(de)消費。