硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)(tu)出(chu)，在180℃下可長(chang)(chang)期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在合成聚合物(wu)中是(shi)(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出(chu)特(te)性(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化前的(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用途的(de)不同又可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有(you)美國。俄羅(luo)斯(si)、德國、日本(ben)、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)性能，也加入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)工業協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)用量約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)新研究，增加(jia)(jia)有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用量水平的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需(xu)求的(de)增加(jia)(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國內(nei)政府采購(gou)以合(he)資品牌(pai)(pai)產品為主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用提供有力(li)保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠，約(yue)占非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石油(you)基橡膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替(ti)代石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。