硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化前的形(xing)態(tai)分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產技(ji)術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究所和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產能(neng)力為(wei)(wei)135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為(wei)了降低成本(ben)或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也(ye)加入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外(wai)線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別(bie)適(shi)合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約(yue)達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)價格的(de)大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規(gui)模替(ti)代石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。