硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基和(he)少(shao)量(liang)乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的形態(tai)分為(wei)固體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單(dan)體的不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能(neng)和用途(tu)的不同又(you)可分為(wei)通用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化研究始于1957年，多家研究所和(he)企業陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的(de)(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)的目的是(shi)進行高分子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的目的是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產物和(he)其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各(ge)項(xiang)性能。常用(yong)的設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合(he)作為(wei)醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽車產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽車零部件(jian)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽車的(de)(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽車產量和(he)單車用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)提高都(dou)將推動汽車工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽車發(fa)展，關(guan)鍵汽車零部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)(mian)提供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國產汽車業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽車膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測未來3年，我(wo)國室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在汽車行業(ye)(ye)將以年均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。