硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧(yang)原子交替構成，硅原子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油(you)性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也(ye)(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)同又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表(biao)面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企(qi)業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用，對肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為自主品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)(gong)了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于(yu)石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大規(gui)模替(ti)代石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。