硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低(di)溫性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫及(ji)耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性能(neng)(neng)也很(hen)突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)常按固化前的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途的不(bu)(bu)同又可(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)時為了(le)降低(di)成本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反應(ying)(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試(shi)劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌擴大在政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國內政府采購(gou)以(yi)合資(zi)品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技術方(fang)(fang)面取得(de)突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)(fang)面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。