硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)(ji)氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在合成聚合物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按固化(hua)(hua)前的形態(tai)分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑(ji)合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于1957年，多家(jia)研究所和企(qi)業(ye)陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設(she)備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提高(gao)(gao)汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)都將推動汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采(cai)(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采(cai)(cai)購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力(li)保(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方(fang)(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在(zai)(zai)2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)(da)(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)(da)(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)。