硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化研(yan)(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低(di)成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相應的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性(xing)化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定，在不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購以合(he)資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面取(qu)得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。