硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連(lian)有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)(you)含(han)甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有彈性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過(guo)率在合成聚合物中(zhong)是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)(de)形(xing)態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和(he)用途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分為通用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)(mei)國以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美(mei)(mei)國。俄(e)羅斯、德(de)國、日本、韓國和(he)(he)中國等(deng)。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所(suo)和(he)(he)企(qi)業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其(qi)中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在200℃以上的高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業的意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩(wen)定(ding)(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑的情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣(qi)(qi)體的透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體組織的反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟斷，但(dan)(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。