硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)(tong)常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數周(zhou)或(huo)更長(chang)時間(jian)仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多(duo)，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)(hua)(hua)前(qian)的形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫化(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化(hua)的目的是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的交聯反應；二次硫化(hua)的目的是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用(yong)的設備(bei)有(you)開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(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(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)內(nei)政府采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始低(di)于石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。