硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很(hen)多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前的形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不同(tong)(tong)又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積(ji)的氣(qi)相法(fa)白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要是各(ge)種類型(xing)的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法(fa)如圖(tu)所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(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(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國內政府采(cai)購以合資品牌(pai)產品為主的(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進自(zi)主品牌(pai)發展，國產汽車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均(jun)20%增長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價格(ge)的(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技術方(fang)(fang)面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發(fa)展(zhan)成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面(mian)原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。