硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)(yong)領域(yu)應用(yong)(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很多(duo)，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和(he)企(qi)業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為生膠，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了(le)降低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠料性(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮(hui)發性化(hua)合(he)(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有(you)開放式煉膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘連，具有(you)(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)(gou)以合資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷，但目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這(zhe)2個(ge)方面(mian)(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極(ji)大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。