硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數(shu)周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)(de)不(bu)同又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合(he)(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成本或(huo)(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)(huo)加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發性(xing)(xing)化合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變目前(qian)國內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力(li)保障。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破(po)，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展有機硅(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。