硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受(shou)數周或(huo)更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通(tong)(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)。從二(er)(er)甲(jia)基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產能力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯(lian)(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳(tan)等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)(du)黨(dang)政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目(mu)前國內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于(yu)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅油、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。