硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性能，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性能也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也(ye)能承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡膠產品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡膠研制成(cheng)(cheng)功，使硅橡膠的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)(yong)階(jie)段，奠定了現(xian)代硅橡膠生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成(cheng)(cheng)開始生產硅橡膠的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡膠的(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅橡膠。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡膠生產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低(di)成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)(guo)已發展成為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體第1大國(guo)(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。