硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)(neng)躍(yue)升到(dao)實用階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度增加數十(shi)倍。有(you)時為了降(jiang)低(di)成(cheng)本或(huo)(huo)改善膠料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)物或(huo)(huo)加成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是進行(xing)(xing)高分子鏈的交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是進行(xing)(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的各(ge)項性(xing)能(neng)。常(chang)用的設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比(bi)分(fen)(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)內(nei)政府采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力(li)保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費量的98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價格的大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)(chan)(chan)技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的市(shi)場空間(jian)，同時(shi)將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消費。