硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能承(cheng)受數(shu)周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)(shi)較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按固(gu)化前的形態(tai)分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可(ke)(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)(ke)分為(wei)通用(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型、超耐高溫(wen)(wen)(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催化劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續開(kai)(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產物和(he)其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)學(xue)(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)(liang)(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提高都(dou)將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自主化，《2012年度黨政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主品牌擴(kuo)大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品牌產(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提供了保障。促進(jin)自主品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提供有力(li)保障。預(yu)測未來3年，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要的非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技(ji)術(shu)方(fang)面取得突(tu)破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技(ji)術(shu)在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的價格從(cong)2011年(nian)(nian)起開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的消費。