硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅原(yuan)子上(shang)通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰(duo)性、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很(hen)多(duo)，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途(tu)的不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進行(xing)(xing)高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發性化合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用(yong)的(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體組織不(bu)(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合(he)(he)作為醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)擴大(da)在政府采(cai)購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)主的(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從(cong)2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。