硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途(tu)的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和(he)企(qi)業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降(jiang)低成本或改善膠料性能(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物和(he)其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)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)一半，但在200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)(kong)、宇(yu)航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)情況下，就具(ju)有優良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同(tong)時(shi)我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。