硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數(shu)周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)很多，通常(chang)按固(gu)化前的(de)(de)(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)(yong)(yong)單體的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按性能(neng)和用(yong)(yong)(yong)途的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)又可分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)(gao)比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)合(he)(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合(he)(he)機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)(fen)別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別(bie)(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目前(qian)國內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因為石油(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產技術方面(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。