硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍(shao)高于200℃也能承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法(fa)很多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)企(qi)業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加數十(shi)倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所(suo)示(shi)。一(yi)次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化合(he)物以(yi)穩定硫化膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩(wen)定，在(zai)(zai)不(bu)加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用，對肌(ji)體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前(qian)我國已發(fa)展成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。