硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化前的形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又可(ke)分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、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)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和企(qi)業陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)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(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)(lian)反應；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分解產物和(he)其(qi)他揮發(fa)性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)(wen)定，在不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)(yi)合資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。