硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)則(ze)可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)(yong)領(ling)域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途的不同又(you)可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國以三氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有美國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓(han)國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所(suo)和(he)企(qi)業陸(lu)續開(kai)(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)過程是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)(xing)的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主要是各種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低(di)成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化的目(mu)的是(shi)進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化的目(mu)的是(shi)進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑分(fen)解產物和其他揮發(fa)性化合(he)物以穩定硫化膠的各項性能。常用(yong)的設備有開放式煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的特(te)征是高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)(yi)半，但在200℃以(yi)上的高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業的意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線等十(shi)分穩定，在不(bu)加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑(ji)的情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的耐(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)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等氣體的透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組(zu)織的反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅(fu)度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)(zai)政府(fu)(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內(nei)政府(fu)(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合(he)資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障(zhang)。促進自(zi)主品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅單體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動(dong)硅油(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。