硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)(ye)能承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)(an)固(gu)化前的形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫度(du)分(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同又(you)可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型(xing)的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化成彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加數(shu)十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能，也加入(ru)相應的(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機過氧化物或(huo)加成反應催化劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性(xing)能。常用的設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等十分穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(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(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適(shi)合作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和(he)單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵(li)自主品(pin)(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)零部(bu)件實(shi)現(xian)自主化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前國內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力(li)保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)(nian)(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突破(po)，有機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅單(dan)體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅產業的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹(shu)脂等(deng)其他有機(ji)硅產品(pin)的(de)(de)消費(fei)。