硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常(chang)按(an)固(gu)化前的(de)形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千(qian)(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)化劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍(bei)。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改(gai)善膠料(liao)(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產(chan)物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)(mu)前(qian)國內政府采購(gou)以(yi)(yi)合(he)資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了(le)保障。促進自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)基橡(xiang)(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)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代(dai)石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費。