硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則(ze)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固(gu)化前(qian)的形(xing)態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的不同(tong)(tong)，可分為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)(he)用(yong)途的不同(tong)(tong)又可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)合(he)(he)成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)(hua)研究(jiu)始于(yu)1957年，多(duo)家(jia)研究(jiu)所(suo)和企業陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的。它主要以(yi)高(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)主要是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方(fang)法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有(you)力(li)保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這(zhe)(zhe)2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。