硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入則(ze)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數周或(huo)更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓(han)國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企(qi)業(ye)(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十(shi)倍。有時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如(ru)圖所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和(he)其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)用量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)(wo)國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。