硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則(ze)可提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固(gu)化前的形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的不同又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所(suo)和(he)(he)企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)(qian)噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型(xing)的。它(ta)主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)化劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的補(bu)強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)化物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如(ru)圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(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)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘連，具有抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在(zai)政府采(cai)(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取(qu)得(de)突(tu)破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟(long)斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發(fa)展成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費(fei)。