硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受(shou)數周(zhou)或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方(fang)法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)(hua)前(qian)的(de)(de)形態分為(wei)(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不(bu)(bu)同，可分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)(de)不(bu)(bu)同又(you)可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法(fa)白(bai)炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了(le)現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或改善(shan)膠料性能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各種特(te)殊的(de)(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各種有機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝(ning)血作用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量，可以大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場(chang)份額，為改變目前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)局面提供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預(yu)測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得(de)突破，有機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)(kai)始(shi)大(da)規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他有機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)消費。