硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐溫及(ji)耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在合成聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)(you)(you)(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和企業(ye)(ye)陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠，混入補(bu)(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補(bu)(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加數(shu)十倍。有時為(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法(fa)如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)(ji)紫外線等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采購以合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用提(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個(ge)方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低(di)于石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。