硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由(you)(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)(tu)出，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數(shu)周(zhou)或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性，瞬(shun)時(shi)可耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)(de)方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和用途的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)為通用型、超耐(nai)低(di)溫型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強力(li)型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實(shi)用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)(yao)以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要(yao)(yao)是各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)(xing)補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)(xing)化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)情(qing)況下，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下，其物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵(li)自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為改變目前國內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低(di)于石油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石油基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大規模替代石油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。