硅橡膠是(shi)指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可提(ti)(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可提(ti)(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能也很突出，在180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高于200℃也能承受數周或更長(chang)時間仍有彈(dan)性，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過率(lv)在合成聚合物中是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開(kai)發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產(chan)物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機(ji)硅(gui)材(cai)料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政府(fu)(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)(bao)障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)行(xing)業將(jiang)以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。