硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形(xing)態(tai)分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采(cai)購的(de)市場份額(e)，為改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始低于(yu)石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。