硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上(shang)(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性能，三(san)氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)(gong)作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能承受數周或(huo)更長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生(sheng)理惰(duo)性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)(gao)比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實(shi)用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和(he)企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)(ju)硅氧烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它主要以高(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯(xi)基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行(xing)高分子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項(xiang)性能。常用(yong)的設備有(you)開放式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及(ji)真空(kong)密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(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)(guo)汽車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽車(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)(yan)究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽車(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)高汽車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)發展，關鍵汽車(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)(fu)采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽車(che)行業(ye)(ye)將以年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面取(qu)得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公(gong)司壟斷(duan)，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空(kong)間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費(fei)(fei)。