硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的橡膠(jiao)。普(pu)通(tong)的硅(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)(tong)常按(an)固化前的(de)(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)(gao)比表面(mian)積的氣相法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化研(yan)(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他揮(hui)發性(xing)(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性(xing)(xing)能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等(deng)十分穩定，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達(da)(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)用量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)(guan)公務用車(che)選用車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用提供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石油價格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)(ge)從(cong)2011年起開始低于石油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)(da)宗石油基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開始大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。