硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具(ju)有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和(he)(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強填(tian)料、硫化劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的補(bu)(bu)強主要(yao)是各種(zhong)類(lei)型(xing)(xing)的白炭黑，可使硫化膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫化膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化劑(ji)(ji)是各種(zhong)有機過氧化物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分子鏈的交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各(ge)項性能。常(chang)用的設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不(bu)加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合(he)(he)作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為石油價格的(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技(ji)術(shu)方面(mian)取(qu)得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低于石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費(fei)。