硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩(liang)個有機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠(dian)定(ding)了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有美國。俄(e)羅斯(si)、德(de)國、日本(ben)、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它(ta)主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其(qi)他(ta)揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真(zhen)空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)(zhi)的(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)用量，可以大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面提供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用提供有力保(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)單體的生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)單體的生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的消(xiao)費。