硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)(you)含(han)甲(jia)基(ji)和(he)(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐高、低(di)溫性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐溫及耐油(you)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐熱性能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上的高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合成聚合物(wu)中(zhong)是(shi)較(jiao)高的。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不(bu)會(hui)導致凝血(xue)的突出(chu)特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸(lu)續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為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(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是各種類(lei)型(xing)的(de)白炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)的(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)(lian)反(fan)應；二(er)次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)(jin)行補(bu)充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性、回彈性和表面硬度，且力學性能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性。（4）電氣(qi)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性和耐(nai)(nai)電弧性也非常(chang)(chang)好。（5）物理機械性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機械性能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機械性能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)消費(fei)。