硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)(yong)途(tu)的不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化(hua)(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國家(jia)有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈性體的(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)(xing)補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下，就(jiu)具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)用量(liang)(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關公務用車(che)選(xuan)用車(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大在政府采購的(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采購以合(he)資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)(wei)主的(de)局(ju)面(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)(you)價格的(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。