硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受(shou)數(shu)周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性、不會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性，因(yin)此(ci)在(zai)醫用(yong)(yong)領(ling)域應用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠早期(qi)是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸續(xu)開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高分(fen)子(zi)量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性化合(he)物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放(fang)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)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了(le)保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費。