硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)(tong)常(chang)連(lian)有兩(liang)個(ge)有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能承(cheng)受(shou)數周(zhou)或更長時間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單(dan)體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能(neng)和(he)用途的(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)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(he)企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化劑等，在加熱加壓(ya)下(xia)硫(liu)化成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化膠各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)化劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化物或加成(cheng)反(fan)應催化劑。

加工(gong)成型方(fang)法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些(xie)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩(wen)(wen)定，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(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(pai)(pai)(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為石(shi)油價(jia)格(ge)(ge)的大(da)幅上漲，同時我國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅單(dan)體的生產技術(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅單(dan)體的生產技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅產業的市場(chang)空間，同時將帶動硅油、硅烷偶聯劑和(he)硅樹(shu)脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅產品的消費。