硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固(gu)體硅橡(xiang)膠和液(ye)體硅橡(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)(ke)分為(wei)(wei)甲基乙烯基硅橡(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)膠等；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又(you)可(ke)(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高(gao)(gao)比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和企(qi)業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在(zai)(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織不粘連，具有抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)內政府(fu)采購以合資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面提供(gong)(gong)了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用提供(gong)(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。