硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，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)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈性，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)(tou)過率在合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此(ci)在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通(tong)常按固化(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三(san)氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階(jie)段，奠(dian)定(ding)了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真(zhen)空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)(te)征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異(yi)的(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(fei)常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣體的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血(xue)作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)新(xin)研究(jiu)，增加有(you)機(ji)硅材料在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)局面提供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油價格的(de)(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。