硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的橡(xiang)膠。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由含(han)甲基(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的引入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的引入則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物中(zhong)是較高的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具(ju)有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的方(fang)法(fa)很多，通常按固化前(qian)的形(xing)態(tai)分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化溫度分為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和(he)用(yong)途(tu)的不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(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(yong)高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)化劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不(bu)(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別(bie)適合(he)(he)作(zuo)為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。