硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐溫及耐油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通常按固化(hua)前(qian)的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單(dan)體的不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降低成本或(huo)改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)(you)機過(guo)氧化物或(huo)加(jia)成反應催化劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明(ming)(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十(shi)分穩定，在不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵(li)自主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)(bu)件實(shi)現自主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主品牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前國內(nei)政府采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進自主品牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)(you)力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術方面取得突破，有機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于(yu)石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替(ti)代石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有機硅(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)。