硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透過率在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實(shi)用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加入相應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空(kong)密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)(qian)被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但目前(qian)(qian)我國已發(fa)展(zhan)成為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。