硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的引(yin)入(ru)可提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)高、低溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的引(yin)入(ru)則可提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作，稍(shao)高于200℃也能承受數(shu)周或(huo)更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的突(tu)出(chu)特(te)性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)(de)不(bu)(bu)同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)(de)不(bu)(bu)同又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行高分子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行補充(chong)交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有(you)開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進自主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保(bao)障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公(gong)司(si)壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。