硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基和少(shao)量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是(shi)較高的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就具有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改(gai)變(bian)目前(qian)國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。