硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上(shang)(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性能(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰(duo)性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類(lei)的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同又(you)可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世(shi)。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)膠研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的性能躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的工業(ye)化(hua)(hua)研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度(du)增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常(chang)用(yong)的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真空(kong)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(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適合(he)(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠是重(zhong)要(yao)的(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠消費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得(de)突破，有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我(wo)(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡膠，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。