硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧原子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期(qi)工(gong)作(zuo)(zuo)，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更(geng)長時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化前的(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用高比(bi)表面積(ji)的氣相(xiang)法白炭(tan)黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍(bei)。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外(wai)線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)(guo)內政府(fu)采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保(bao)障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力保(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成為全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消費。