硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)(de)方法很(hen)多，通常按固化前(qian)的(de)(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按性能和用途(tu)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為(wei)(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多(duo)家(jia)研究(jiu)所(suo)和企業陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解產物和其他揮(hui)發(fa)性(xing)化合物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式(shi)煉(lian)(lian)膠機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩定，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(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)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合(he)資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這2個(ge)方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。