硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引(yin)(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同，可分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又可分為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表(biao)面(mian)積(ji)的氣(qi)相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研究所和(he)企業陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)類(lei)型(xing)(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的交(jiao)(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常(chang)用(yong)的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度(du)一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)低溫下(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目(mu)前(qian)國內(nei)政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提供了(le)保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(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)應用(yong)提供有力(li)保(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。