硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現(xian)代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)(ji)二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業陸續開發(fa)出(chu)各(ge)種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增(zeng)加數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以(yi)穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放式煉(lian)(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)(zu)織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用，對肌體組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)量和(he)單車用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度(du)(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了(le)保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)(yin)為(wei)石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但(dan)(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)(mian)原因(yin)(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(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)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機硅產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動(dong)硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機硅產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。