硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連有(you)(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)(you)機基團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)(you)含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發出(chu)各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這(zhe)對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)主品牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變(bian)目前國內政府采(cai)購以合資(zi)品牌產品為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)主品牌發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術方面(mian)取得突破(po)，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。