硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良好(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍能工(gong)(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能承受(shou)數(shu)周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通(tong)常按固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采(cai)用高比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多(duo)家研(yan)究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過程是(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要(yao)以高分子量(liang)的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)(wei)了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或(huo)(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈(dan)性(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)能(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采購的市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國內(nei)政府采購以(yi)合資(zi)品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的局面提(ti)供了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我(wo)國室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。