硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)(hua)(hua)前的(de)(de)形(xing)態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強(qiang)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)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家(jia)(jia)研究所(suo)和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體(ti)的過程是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)以(yi)高(gao)分子(zi)量的聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性能，也加入相應的各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和(he)其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)、回(hui)彈性(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)(du)，且力(li)學性(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)和(he)耐電(dian)弧(hu)性(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)(zhi)不粘連(lian)，具有抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年均(jun)20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)(tong)時我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的生(sheng)產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被(bei)幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅產業的市(shi)場空(kong)間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅油(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹(shu)脂等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅產品的消費。