硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基的(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及(ji)氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可長(chang)(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多(duo)，通常(chang)按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)(jin)行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)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(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度(du)(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)低溫下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)用量，可(ke)以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單(dan)車(che)用量水平的(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資(zi)品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)機硅(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。