硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩(liang)個有機基團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基和(he)少量乙烯基的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基的引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的引(yin)入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)(gong)作。引(yin)入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的突(tu)(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷合成開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是各種類型的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各種有(you)(you)機過氧化(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠機、捏(nie)合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等(deng)(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資(zi)品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠，并開(kai)始大(da)(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠。這(zhe)(zhe)將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。