硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或(huo)更長(chang)時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業(ye)(ye)陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強主要是各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所(suo)示。一次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是進行(xing)高分子鏈的交(jiao)(jiao)聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是進行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)(wen)定，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其物理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具有抗凝(ning)血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自主品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展(zhan)成為(wei)全球有機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將帶動硅油(you)(you)(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。