硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連(lian)有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性能，三(san)氟(fu)丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能良(liang)好，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性能也(ye)很突出(chu)，在180℃下可長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或(huo)更(geng)長時間(jian)仍有彈性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在合成聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性，因(yin)此在醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)(an)(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)(an)性(xing)能和用途的(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(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(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的氣相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸(lu)續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚硅氧烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)(de)(de)過程(cheng)是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購(gou)(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技術方面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技術在2005年(nian)前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)已發展成為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價的合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的市(shi)場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的消(xiao)費。