硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要(yao)由(you)(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或(huo)更長時間(jian)仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)體(ti)的過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型的白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低(di)成本(ben)或改善膠料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行(xing)(xing)高分(fen)子(zi)鏈的交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行(xing)(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常用的設備(bei)有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)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)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了(le)保(bao)障。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。