硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由(you)(you)含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或(huo)更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)(an)性能和(he)(he)用途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研究所(suo)和企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)目的(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫化的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫化劑分解(jie)產物和其他揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫化膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外線等十分穩定，在不(bu)加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在政府采(cai)購(gou)的(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。