硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因(yin)此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單(dan)體(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美(mei)國以三氯(lv)化鐵(tie)為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫化(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時(shi)為了降低(di)成本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用車(che)選用車(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)(da)國，這2個方(fang)(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。