硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好(hao)(hao)，氧氣(qi)(qi)透(tou)(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很(hen)多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途(tu)的不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究所(suo)和企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加數(shu)十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法(fa)如(ru)圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其(qi)他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自主品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自主品牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)(zheng)府采購的(de)市場份(fen)額，為改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)(zheng)(zheng)府采購以合資品牌產(chan)品為主的(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自主品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同時(shi)(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突(tu)破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前我國已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。