硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的方法很(hen)多(duo)，通常按(an)固(gu)化前的形(xing)態分為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)(ke)分為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和(he)(he)用(yong)途的不同(tong)又可(ke)(ke)分為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早(zao)期是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年，多家研究所(suo)和(he)企(qi)業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產能力為135千噸，其中高溫(wen)膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)(you)時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種有(you)(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持(chi)一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(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)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)(yan)天下的(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加有(you)機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國內政府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為石油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個(ge)方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于石油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代石油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。