硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時(shi)(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)(an)固化前的形(xing)態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究所(suo)和(he)(he)企(qi)業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)(xing)的。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量的聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的補強主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成本(ben)或(huo)改善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方(fang)法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子(zi)鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的一半，但(dan)在200℃以上的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業(ye)的意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十分(fen)穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的情況下(xia)，就具有(you)(you)優良的耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣體(ti)的透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在汽車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國內政府(fu)采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。