硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和少量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年，采(cai)用高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企業陸(lu)續(xu)開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍(bei)。有時為了降低成本或改善(shan)膠料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如(ru)圖所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自主(zhu)品牌擴大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國內政府采(cai)購以合資(zi)品牌產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)品牌發(fa)(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。