硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐高、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高溫。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過(guo)率在合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方(fang)法很(hen)多，通常(chang)按固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途(tu)的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的氣相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化物或加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的目(mu)的是(shi)進(jin)行高分子鏈的交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化的目(mu)的是(shi)進(jin)行補(bu)充(chong)交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解產物和其(qi)他(ta)揮(hui)發性(xing)化合物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化膠的各項性(xing)能。常用的設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(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)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(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)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)(zhong)等的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主的(de)(de)局(ju)面提供(gong)了(le)保障(zhang)(zhang)。促進自主品(pin)牌發(fa)(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。