硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時間仍有彈性，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方(fang)法(fa)很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為催化劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積(ji)的氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實(shi)用階(jie)段(duan)，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(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)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)(wei)了(le)降低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)各項性(xing)能。常(chang)用(yong)的(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)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實現自主化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國內政府采(cai)購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局(ju)面提供了(le)保障。促進自主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力保障。預測未來3年，我(wo)國室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)(jia)(jia)格的(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)(jia)(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。