硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還(huan)具(ju)有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力(li)型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、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)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和(he)企(qi)業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化劑分(fen)解產(chan)物和其他(ta)揮發性化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿）》為自主品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)以(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自主品牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的大幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產技術方(fang)(fang)面取(qu)得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的消費。