硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低(di)(di)溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或(huo)更(geng)長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中(zhong)是較高的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)突出特性，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同又(you)可分(fen)為通用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降低成本或(huo)(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)設(she)備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

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)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)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)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工業協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用量，可以大幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量和(he)單(dan)車(che)用量水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用車(che)選(xuan)用車(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品牌產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)(ti)供(gong)(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突(tu)破，有機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有機(ji)硅單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹(shu)脂等(deng)其(qi)他(ta)有機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。