硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和(he)用途的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他(ta)揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常(chang)用(yong)的(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩定，在不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)選用車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提供了(le)保障(zhang)(zhang)。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供有(you)力保障(zhang)(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。