硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子(zi)(zi)交替(ti)構(gou)成，硅原子(zi)(zi)上通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯化(hua)(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)(bu)強填(tian)料、硫化劑(ji)等，在加熱加壓下硫化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)(bu)強主(zhu)要是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫化膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加入相(xiang)應(ying)(ying)的(de)各種添加劑(ji)。硫化劑(ji)是(shi)各種有機過氧化物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合(he)(he)物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大(da)(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件實(shi)現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用車選用車型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌擴大(da)(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合(he)資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進(jin)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。