硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上(shang)通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生(sheng)理(li)惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)(de)方法很多，通常按固化前的(de)(de)(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度(du)分(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性(xing)能和用途的(de)(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于(yu)1957年，多家研究所和(he)企(qi)業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十(shi)倍(bei)。有(you)時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相(xiang)應的(de)(de)(de)各種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑(ji)分解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化合物(wu)以(yi)穩定硫化膠(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府采(cai)購以合(he)資(zi)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)方面取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國公司壟(long)斷，但目(mu)前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機硅(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。