硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固(gu)(gu)化前的形(xing)態(tai)分(fen)為固(gu)(gu)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)(yong)途(tu)的不同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物和(he)其他揮發性化(hua)合物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有(you)開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用量，可以大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴大在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。