硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工(gong)(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高的。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐低溫型、超(chao)耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期(qi)是(shi)由美(mei)(mei)國(guo)以三氯化鐵為(wei)(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)家有(you)美(mei)(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生產(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(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)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入補強(qiang)(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了(le)降低成本或改善膠料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如(ru)圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在200℃以上的高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)(wen)定，在不加任何添加劑(ji)的情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的新研究，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的用(yong)(yong)量，可(ke)以大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購的市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以合(he)資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的局面提供了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提供有力(li)保障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。