硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油(you)性能。硅橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能承受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈(dan)性，瞬時(shi)可耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性好，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降(jiang)低成本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自(zi)(zi)主化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為主的(de)(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)(yuan)料有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)(da)國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。