硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特性，因此在(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企(qi)業陸續(xu)開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈性體的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了(le)降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法(fa)如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠(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)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政府采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府采(cai)購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石油價格的(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有機(ji)硅單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破(po)，有機(ji)硅單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全球有機(ji)硅單(dan)(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅產業的(de)市(shi)場空(kong)間，同時將帶動硅油、硅烷(wan)偶聯(lian)劑和硅樹脂等其他有機(ji)硅產品的(de)消費。