硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能也(ye)(ye)很突出，在180℃下可長期(qi)工作，稍(shao)高于200℃也(ye)(ye)能承受數周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)(you)(you)彈性，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)(you)生理惰性、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特(te)性，因此在醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的(de)(de)方法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又(you)可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了(le)現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅烷合成開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混(hun)入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加數十(shi)倍。有時(shi)為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加入相應(ying)的(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是各(ge)種有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定，在(zai)(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)(you)價格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成為(wei)全球有機硅(gui)單(dan)體第(di)1大國，這(zhe)2個方(fang)(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石油(you)(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石油(you)(you)(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展有機硅(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)產品的(de)(de)消費。