硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引入可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入則可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)(de)(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)(de)(de)形態(tai)分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等(deng)十(shi)分(fen)穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)(xia)，其物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內(nei)政府采購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術方面取(qu)得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)(guo)公(gong)司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成為全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開(kai)始低于(yu)石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規(gui)模替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。