硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下仍能工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)(ye)很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也(ye)(ye)能承受(shou)數周或更長(chang)時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很(hen)多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種類(lei)型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織不粘(zhan)連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴(kuo)大在政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國內政府采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了(le)保(bao)障。促(cu)進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)(chan)(chan)(chan)汽車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽車(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大國，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。