硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

    主要品(pin)種(zhong)

    硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分類(lei)的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按固化前的(de)形態分為(wei)(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單(dan)體(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

    發展史

    硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯化鐵為(wei)(wei)催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)(dao)實(shi)用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德(de)國、日(ri)本(ben)、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年，多(duo)家研究所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

    高溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠

    高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

    加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

    主要性(xing)能

   （1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是(shi)(shi)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)一半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等十(shi)分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等氣體的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(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)車工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)量和單車用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)車選用(yong)車型(xing)目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為改變目(mu)(mu)前國內政(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

    此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)產技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)產技術在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體第1大國，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)消(xiao)費。