硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用(yong)(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業(ye)(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各種類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增加數(shu)十倍。有(you)時為了(le)降低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性能(neng)，也加入相應(ying)的(de)(de)各種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的目的是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的交聯(lian)反應；二次硫(liu)化的目的是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度(du)(du)提(ti)(ti)高(gao)汽車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公務用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽車(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅單體的(de)生產技(ji)術方面取得突破，有(you)機(ji)硅單體的(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發(fa)展成為全(quan)球有(you)機(ji)硅單體第1大國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅產業的(de)市場空間，同(tong)(tong)時將帶(dai)動硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產品(pin)的(de)消費(fei)。