硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的引入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低溫性能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的透(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高的。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性、不會(hui)導致凝血的突出(chu)特(te)性，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用單體(ti)(ti)的(de)(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按性能和用途的(de)(de)不同又可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實(shi)用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了(le)降低(di)成本(ben)或(huo)(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加有機硅材料(liao)在(zai)汽車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽車(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公務(wu)用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費(fei)。