硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可長期(qi)工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)(wei)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企(qi)業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為(wei)(wei)135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降(jiang)低(di)成本或改(gai)善膠料性(xing)能及(ji)賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型(xing)方法如(ru)圖所(suo)示。一次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫化劑分(fen)解(jie)產物和(he)其他揮發(fa)性化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份(fen)額，為改變目(mu)(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合(he)資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油價格的(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規(gui)模替(ti)代石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅油、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)消(xiao)費。