硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)好，氧氣(qi)(qi)透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所(suo)和企業(ye)陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)補(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為了降(jiang)低成本(ben)或改善膠料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各種有機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進行高(gao)分子鏈的交聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有(you)開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等十(shi)分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別(bie)適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用量，可(ke)以(yi)(yi)(yi)大(da)幅度(du)(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)(du)黨政機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政府采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采購以(yi)(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)(nian)起開始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)。