硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)(tong)常(chang)連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油(you)性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性能(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)(cheng)開(kai)始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷(wan)(wan)變成彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各種類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是各種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)劑。

加(jia)工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組(zu)織不粘連，具有(you)(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)用量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵(li)自主品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主品牌擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)市場(chang)份(fen)額，為改(gai)變目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資(zi)品牌產品為主的(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自主品牌發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價格的大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前(qian)(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前(qian)(qian)我(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)(da)國，這2個(ge)方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消費。