硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅和氧(yang)(yang)原子交(jiao)替(ti)構成，硅原子上通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方(fang)法(fa)很(hen)多，通常(chang)按固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用單(dan)體的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)為通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實(shi)用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性體(ti)的過程(cheng)是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的。它(ta)主要以高(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠的補(bu)強(qiang)主要是各種(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠的強(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低(di)成本或改(gai)善(shan)膠料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會(hui)統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)(mian)取(qu)得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。