硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成本或改善膠料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種特(te)殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分(fen)穩定，在不加任何添加劑的(de)情況下(xia)，就具有優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品牌(pai)(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)(zhan)成為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅單(dan)體第(di)1大國(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)(zhan)有機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅油(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑和(he)硅樹脂等其他有機(ji)硅產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。