硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性能，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐油性能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)(wen)性能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性，瞬時可耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低(di)溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)(hua)研究始于(yu)1957年，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅橡膠是指(zhi)聚(ju)硅氧烷變成彈性體(ti)的過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的。它主要以高分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅橡膠的補強主要是各(ge)(ge)種類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的強度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降低(di)成本或(huo)改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的性能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有機(ji)過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)成反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(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)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用量(liang)，可以大幅度(du)提高汽車(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了保(bao)(bao)障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提供有力保(bao)(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油基(ji)合(he)成橡膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油基(ji)合(he)成橡膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得(de)突破(po)，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展成為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石油基(ji)合(he)成橡膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石油基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石油基(ji)合(he)成橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。