硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化前(qian)的(de)(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)(wei)通用型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力(li)型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)(jiu)所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈(dan)性(xing)體(ti)的過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)主要是各種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法(fa)如圖所(suo)示。一次硫化的目的是(shi)進行(xing)(xing)高分子鏈的交聯反(fan)應；二(er)次硫化的目的是(shi)進行(xing)(xing)補充交聯、驅除硫化劑分解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮(hui)發(fa)性(xing)(xing)化合物(wu)以(yi)穩定硫化膠的各項性(xing)(xing)能。常用的設備有(you)開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)用量，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單(dan)車(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自主化，《2012年度黨政機關(guan)公(gong)務用車(che)選用車(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿）》為自主品(pin)(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政府(fu)采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障(zhang)(zhang)。促進自主品(pin)(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用提(ti)供有(you)力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業將以年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目(mu)前我(wo)(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。