硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高于(yu)200℃也能承受數周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的形態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三(san)氯(lv)化鐵(tie)為(wei)催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)(he)中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和(he)(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強主要是各(ge)種類(lei)型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性(xing)(xing)能(neng)。常用的設備有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩定，在不(bu)(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)情況(kuang)下，就具(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下，其物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗(kang)凝血作用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車工業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車工業硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)車零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車的(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車產量和單車用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)車工業對硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車零部件實現自主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車選用(yong)(yong)(yong)車型目錄（征求意見(jian)稿）》為自主品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車行業將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得(de)突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發(fa)展成為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低(di)于石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。