硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)(zhu)要(yao)由(you)含甲(jia)基和(he)少量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固(gu)(gu)化前(qian)的形態(tai)分(fen)(fen)為固(gu)(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所(suo)和企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)(jin)行高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備(bei)有開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的新(xin)研究，增加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的用量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠需求的增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的市場(chang)份額(e)，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主的局面提供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的應用提供有(you)力(li)保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第(di)1大國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。