硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)(qi)透過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又(you)可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超耐(nai)低(di)溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實(shi)用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究始(shi)(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和企(qi)業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要(yao)是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍。有時為(wei)了降低(di)成本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)物或加成反(fan)應(ying)(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)(mu)的是(shi)(shi)進行高分子(zi)鏈的交聯反應；二(er)次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)(mu)的是(shi)(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)半，但在200℃以(yi)上的高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)良的耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)異(yi)的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中(zhong)等的耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體的透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠的用量約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的用量，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量水平的提高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠需(xu)求的增(zeng)加。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的市場(chang)份額，為改(gai)變目前(qian)國內政府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)的局面提供了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的應用提供有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠是(shi)重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡膠，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡膠消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠的(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)(wo)國已發展成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面(mian)(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠的(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡膠，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠的(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合成橡膠，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡膠。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。