硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯(ben)基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周(zhou)或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)(wei)(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高(gao)(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要(yao)以高分(fen)子量的聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加數(shu)十(shi)倍(bei)。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的性(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應的各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫化劑分解(jie)產物和其他(ta)揮發性化合物以穩定硫化膠的(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。