硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅和氧原(yuan)子交替構成，硅原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按固化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)(de)不同，可分為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可分為(wei)通用(yong)型、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有(you)開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適(shi)合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)(nian)前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)(nian)起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。