硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高的。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分為室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的(de)(de)不(bu)(bu)同，可分為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)(de)不(bu)(bu)同又可分為通(tong)用(yong)型、超耐低溫型、超耐高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積的氣(qi)相法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)(yong)階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要(yao)是各(ge)種類(lei)型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也(ye)加入相(xiang)應的(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種有機(ji)過氧化(hua)物(wu)或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他(ta)揮(hui)發(fa)性化合物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油(you)及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具有抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度(du)(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)(du)黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已發(fa)展成為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。