硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)(chu)，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數周(zhou)或(huo)更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率(lv)在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方(fang)法(fa)很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡膠和液體硅(gui)橡膠；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠；按(an)所(suo)用單體的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等；按(an)性能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加數十倍。有時為了降(jiang)低(di)成本或改(gai)善膠料性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性能，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設(she)備有開放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫(zi)外(wai)線等(deng)(deng)十(shi)分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加(jia)(jia)任何添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)的(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的用(yong)量，可(ke)以大(da)幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量水平的提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購的市(shi)場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購以合資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的局(ju)面提供了保(bao)(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的應(ying)用(yong)提供有力保(bao)(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。