硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈(lian)由硅和(he)氧(yang)原子交替構成，硅原子上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要由含甲基和(he)少量(liang)乙烯基的(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基的(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及(ji)(ji)氰(qing)基的(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)苯(ben)(ben)基后，可達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法(fa)很(hen)多，通常按固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為室溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比表面積(ji)的氣相法(fa)白(bai)炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實(shi)用階段(duan)，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所(suo)和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子(zi)量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的性能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成反(fan)應催(cui)化(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次硫化的目的是進行(xing)高分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫化的目的是進行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫化劑分解產物(wu)和(he)其他揮發(fa)性化合物(wu)以穩定(ding)硫化膠的各項(xiang)性能。常用的設備有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)及紫外線(xian)等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)(he)作為(wei)醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)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(fu)(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用提供有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。