硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率(lv)在合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如(ru)圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外(wai)線(xian)等(deng)十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機械(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力(li)保(bao)障。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產技(ji)術方(fang)面取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成為全球(qiu)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。