硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高于(yu)200℃也能承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多(duo)，通常按固化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)(wei)135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的目的是進行高分子鏈(lian)的交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化的目的是進行補(bu)充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)(wu)以穩(wen)定硫(liu)(liu)化膠的各項(xiang)性(xing)能(neng)。常用的設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)(wen)定，在(zai)(zai)不加(jia)(jia)任(ren)何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)情況下，就具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約(yue)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)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)(ti)供了保障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已發展成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。