硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也(ye)(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突出特性，因(yin)此(ci)(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所和企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主要以高分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生(sheng)膠，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和(he)其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)(ling)部件方面的用(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)(ling)部件實現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購的市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力(li)保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的大幅(fu)上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原料(liao)有(you)機硅單(dan)體的生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突破，有(you)機硅單(dan)體的生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)(zai)2005年(nian)前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅橡(xiang)膠(jiao)的價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機硅產(chan)(chan)業的市場空(kong)間，同時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其他有(you)機硅產(chan)(chan)品的消費(fei)。