硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯(ben)(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能承受數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分類的(de)(de)(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅橡膠(jiao)和液體(ti)硅橡膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡膠(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)(de)(de)不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)力(li)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)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化劑分解產物和其他揮(hui)發性(xing)化合(he)(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式(shi)煉膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目(mu)(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費(fei)。