硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低(di)溫(wen)(wen)性能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性能良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)(fen)類的方法很多(duo)，通常按固化前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)橡膠；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠；按所用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到(dao)(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷為(wei)生(sheng)膠，混(hun)入補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓(ya)下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)(huo)改善(shan)膠料性能及賦予硫化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)(de)性能，也(ye)加入相應的(de)(de)(de)各種添(tian)加劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)的目的是(shi)(shi)進行高分(fen)子鏈的交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫化(hua)(hua)的目的是(shi)(shi)進行補(bu)充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備(bei)有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異(yi)(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫(yi)用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)新研(yan)(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)(gui)材料在汽車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提高汽車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將推動汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面提供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為汽車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。