硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)性能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱(re)性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)(reng)有彈性，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具(ju)有生(sheng)理(li)惰性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技(ji)術的(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交(jiao)(jiao)聯、驅除硫化劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及(ji)真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優異(yi)。這對航空、宇航工業(ye)的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能優于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)(you)機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)(gong)有(you)(you)力(li)保障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。