硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常(chang)按(an)固(gu)(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實(shi)用階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加數十(shi)倍。有時(shi)為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)(huo)加成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯(lian)反應；二次硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的各(ge)項性能。常用的設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促(cu)進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個(ge)方面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。