硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫性能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能也(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受(shou)數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出(chu)特性，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法很(hen)多，通(tong)常按固化前(qian)的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠的(de)強度(du)增(zeng)加數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加入相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產(chan)物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(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)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不(bu)(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政府采購以(yi)合資(zi)品牌(pai)產品為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主品牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。