硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅原子上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類(lei)的方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的形(xing)態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化(hua)溫度(du)分為(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的不同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途的不同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑(ji)合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面(mian)積的氣(qi)相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑(ji)分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這(zhe)對航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)(you)(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。