硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強填料、硫化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫化(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有(you)時為(wei)(wei)了降低成本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也加入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機過氧化(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和(he)其他揮發(fa)性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有(you)開(kai)放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用量(liang)(liang)(liang)，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)用量(liang)(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)市場份額(e)，為改變目前(qian)國內政(zheng)府采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)成為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模(mo)替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。