硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的方法(fa)很(hen)多(duo)，通常按(an)固化(hua)前的形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)(chao)耐低(di)溫型(xing)、超(chao)(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)(he)企(qi)業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入(ru)相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有(you)(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)交聯(lian)(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅除硫化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他(ta)揮發性(xing)(xing)化(hua)合物以(yi)穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性(xing)(xing)能。常用(yong)的(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具有優(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在政府(fu)采購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前國內政府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供了保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公(gong)司(si)壟(long)斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)單體第1大國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大拓(tuo)展有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。