硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和(he)(he)少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很(hen)多(duo)，通常按(an)固化(hua)前(qian)的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和用途的不(bu)同又(you)可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和(he)(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)體(ti)的過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它主要以(yi)高分子量的聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低(di)成本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量，可以大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障(zhang)(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料(liao)有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費。