硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的橡(xiang)膠。普通的硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的引入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下仍能工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝(ning)血的突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法(fa)很(hen)多，通常按固(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不(bu)(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年，多家(jia)研究所(suo)和(he)企業(ye)陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)(dan)性體的(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以(yi)高分(fen)子量的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善(shan)膠料(liao)性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)(wu)和(he)其他揮發性化合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)(lian)膠機、捏(nie)合機及真(zhen)空(kong)密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適合作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自主品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主品牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采(cai)購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了(le)保障。促(cu)進自主品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的98%。但(dan)(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)(jia)格(ge)的大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的生產技(ji)(ji)術方(fang)面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的生產技(ji)(ji)術在2005年前被幾家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)(dan)目前我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的市場空間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的消(xiao)費(fei)。