硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入(ru)則(ze)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)(he)用途的不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)(ying)的(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)(fen)解產(chan)物和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回(hui)彈性(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比(bi)分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)(du)黨政(zheng)機(ji)(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未(wei)來3年，我(wo)國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以年均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有(you)機硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)公(gong)司(si)壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有(you)機硅單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始(shi)(shi)低于石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機硅產業的(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅油、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等其他有(you)機硅產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。