硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法(fa)很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積(ji)的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到(dao)(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧、二(er)氧化碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變(bian)目前國內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油價格(ge)(ge)的(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)(shu)在2005年(nian)前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)(ge)從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。