硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲(jia)基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是(shi)較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化前的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(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)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)(ying)催化劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高(gao)分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化劑(ji)分(fen)(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)設備(bei)有(you)開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線(xian)等十(shi)分穩定，在(zai)不(bu)(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)(gou)以合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)第(di)1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。