硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作。引(yin)(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途的不同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強主(zhu)(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度(du)增加數(shu)十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降(jiang)低成本或改(gai)善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分(fen)穩定，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天(tian)下的新研究，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面(mian)的用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)水平的提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采購的市場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的局(ju)面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的應(ying)用(yong)提(ti)供有力(li)保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的大(da)幅(fu)上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原料有機硅(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)(chan)(chan)業的市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消費。