硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上(shang)(shang)通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過(guo)率在合成聚(ju)合物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)體硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開發(fa)出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)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)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成本或(huo)改(gai)善(shan)膠料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(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(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(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)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政府(fu)采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)(mian)提供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)(fei)。