硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩(liang)個有機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和(he)少量乙(yi)烯(xi)基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組(zu)成。苯(ben)基的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)能，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多(duo)，通常按固(gu)(gu)化前(qian)的形態分(fen)為固(gu)(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)為室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續(xu)開(kai)(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵(li)自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前(qian)國內(nei)政(zheng)(zheng)府(fu)采購以合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障。促(cu)進(jin)自主品(pin)(pin)牌發(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)(you)(you)價(jia)(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費。