硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法很多，通(tong)常按固化前的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所(suo)用單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和(he)用途的不(bu)同又可分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)(yang)(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就具有優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具有抗凝血作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別適(shi)合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方面取(qu)得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾(ji)家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。