硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)(qi)透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合(he)(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業陸(lu)續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊(shu)的(de)(de)性能，也加入相應的(de)(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如(ru)圖所示。一(yi)次硫化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的交聯反應；二次硫化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的各項性(xing)能。常用(yong)的設備有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分(fen)穩(wen)(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高(gao)(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購以合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自主品(pin)牌發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未(wei)來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為石油價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷(duan)，但(dan)(dan)目前我(wo)(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石油基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)，并開始大規模替代石油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費。