硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成，硅原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)硅氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的形(xing)態分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫度分為(wei)(wei)室溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)(yong)途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫型、超(chao)耐高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)(jia)有美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓(han)國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究所(suo)和企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有(you)時(shi)為(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的目的是(shi)(shi)進行高分(fen)子(zi)鏈的交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的目的是(shi)(shi)進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠的各(ge)項性能(neng)。常用(yong)的設備有(you)開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)、回彈(dan)性(xing)和表面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線(xian)等十分穩定，在不加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)和耐電(dian)弧性(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)(zu)織的(de)(de)反應性(xing)非常少。特別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增加有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面的用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌擴大在(zai)政府采購的市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府采購以合資品牌產(chan)品為(wei)主的局(ju)面提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主品牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)(you)力(li)保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術方面取得(de)突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術在(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)(nian)起(qi)開(kai)始低(di)于石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代(dai)石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。