硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)(xia)仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用(yong)型、超耐低溫型、超耐高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強力型、耐油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能(neng)躍(yue)升(sheng)到(dao)實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化(hua)(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要是各(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的交(jiao)聯反應(ying)；二(er)次硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠的各項性能(neng)。常用的設(she)備有(you)開放式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能無明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩定(ding)(ding)，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)能比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)能優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠，約占非(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠消費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于(yu)石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠，并開始大(da)規模替代石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。