硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)(de)方(fang)法很多，通常(chang)按固化前的(de)(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)(de)不(bu)同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途(tu)的(de)(de)不(bu)同又可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)(jiu)始于(yu)1957年，多家研究(jiu)(jiu)所和(he)(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠料性(xing)(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加入相應(ying)(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應(ying)(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所(suo)示(shi)。一次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發(fa)性化合物(wu)以(yi)穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的新(xin)研(yan)究，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的用(yong)量(liang)，可以大(da)(da)幅度(du)提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的提(ti)高(gao)(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)(da)在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的市場份(fen)額(e)，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但(dan)(dan)目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成為全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。