硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為甲基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的不同又可分(fen)(fen)為通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積(ji)的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空(kong)(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線(xian)等(deng)十分(fen)穩(wen)定，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特別適合作為醫用(yong)(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合資品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品牌發(fa)展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提供有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代石油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。