硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)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(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫度分為(wei)(wei)室溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)(ti)的不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通用型、超耐低溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表(biao)面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它(ta)主要以高分(fen)子量的聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能(neng)(neng)，也加入相應(ying)的各(ge)種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫化(hua)的目的是進行高分子鏈的交聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的目的是進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的各項性能。常用的設備(bei)有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性、回(hui)彈性和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性。（4）電(dian)氣(qi)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理機械性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國內(nei)政府采(cai)購(gou)(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)(ji)術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)消費。