硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用途(tu)的(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)用型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用高(gao)比表(biao)面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多(duo)家研究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷變成彈性體的過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的。它主(zhu)要以(yi)高分子量的聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是各種類型的白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有時為了(le)降低成本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的性能(neng)，也(ye)加入相應的各種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有(you)開(kai)放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在不(bu)加(jia)(jia)任(ren)何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適(shi)合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)(mian)的(de)(de)用量，可以大幅度(du)提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品牌擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品牌產品為主的(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品牌發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國室(shi)溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第(di)1大國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。