硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的(de)方法很(hen)多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按(an)(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實用階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成開(kai)(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也(ye)加入相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化劑分(fen)(fen)解產物和其他揮發(fa)性(xing)化合(he)物以穩定(ding)硫化膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度(du)(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工業的(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)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)膠(jiao)具有(you)(you)(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目(mu)前我國已發展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。