硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通常按固化前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用單體的不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按性能和用途的不(bu)(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問(wen)世。1948年，采用高比(bi)表面積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產技(ji)術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和(he)企(qi)業陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)化劑等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)化膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產(chan)物和其他(ta)揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩定，在不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣體的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌體組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購以(yi)合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來(lai)3年，我(wo)國室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)(qian)被(bei)幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。