硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和(he)(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯基的(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)引入則可提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可長期(qi)工(gong)(gong)作，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或(huo)更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝(ning)血的(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按固(gu)化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)(he)用途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)也(ye)非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)(zuo)用，對肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非常少。特(te)別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加有機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)(he)單(dan)車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為改變目前國內政府采購以合資品牌(pai)產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面(mian)(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消費。