硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很(hen)多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實(shi)用階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)(he)成(cheng)開始(shi)(shi)生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)(shi)于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度(du)黨政機(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國內政府采(cai)購以(yi)(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石油價格的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術方(fang)(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個(ge)方(fang)(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始低于(yu)石油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。