硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的方(fang)法很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前的形態(tai)分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫度(du)分為(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性(xing)能和用(yong)途的不(bu)同又(you)可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如(ru)圖所示(shi)。一次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行補充(chong)交聯、驅(qu)除硫化劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫化膠(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目(mu)前國內政府(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了保障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術(shu)在(zai)(zai)2005年前被幾(ji)家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展成為(wei)全(quan)球(qiu)有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。