硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按性能和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的過程(cheng)是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的。它主要(yao)以高分子量的聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的白炭(tan)黑(hei)，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工(gong)成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)(xing)高分(fen)子鏈的交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各(ge)項性(xing)能。常用的設備有開(kai)放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內(nei)政府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已發(fa)展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大(da)拓展(zhan)(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。