硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較(jiao)高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)，因(yin)此在醫用(yong)(yong)領(ling)域應用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按固化前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和(he)(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千(qian)(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有(you)開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬(ying)度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線(xian)等(deng)十(shi)分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(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)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體組(zu)織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政府(fu)(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府(fu)(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有(you)(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)(nian)起開始(shi)(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。