硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方(fang)法很多(duo)，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又(you)可(ke)分為通(tong)用(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)(wen)(wen)型、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度(du)增(zeng)加數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特(te)殊的(de)性能，也(ye)加入相應的(de)各(ge)種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行高分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行補充交聯、驅除硫化劑(ji)分解(jie)產物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性化合物(wu)以(yi)穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)特(te)(te)征(zheng)是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是(shi)(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國內(nei)政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保(bao)(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破(po)，有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)消費。