硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連(lian)有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)(zhu)要(yao)由含甲(jia)基和(he)少(shao)量(liang)乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法很(hen)多，通(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)形態(tai)分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高(gao)比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技(ji)術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企業陸續(xu)開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化膠的(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有時為(wei)(wei)了(le)降低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化膠各種(zhong)特殊的(de)性能，也加入相應的(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化物或加成(cheng)反應催(cui)化劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方(fang)法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國公(gong)司壟斷，但目前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅產業的(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹(shu)脂等其他有(you)(you)機硅產品的(de)消(xiao)費(fei)。