硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈(jing)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類(lei)型的(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方(fang)法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)(te)(te)征是(shi)高溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)(te)(te)別適合作為醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國內(nei)政府采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的大幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品(pin)的消費。