硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化前的形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體的不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高(gao)(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和企業陸(lu)續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體(ti)的過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)以高分子量的聚甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍(bei)。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的性能(neng)，也(ye)加(jia)入相應(ying)的各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的目的是進行(xing)高分子(zi)鏈的交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化的目的是進行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產物和其他(ta)揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠的各項性能(neng)。常用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫性(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主化，《2012年度黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自主品(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供有力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模替代石油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。