硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上(shang)通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(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)所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)(wei)催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成彈性體的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主要(yao)(yao)以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空(kong)密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)(jia)任(ren)何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)低溫下，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)我國已發展成為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠，并(bing)開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。