硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性能，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能也(ye)(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能承(cheng)受(shou)數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通(tong)(tong)常按固(gu)化前(qian)的(de)(de)形(xing)態分為固(gu)體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)(de)不(bu)同，可分為甲(jia)基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)途的(de)(de)不(bu)同又(you)可分為通(tong)(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和(he)(he)企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為(wei)(wei)了降低(di)成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)(jin)行高分子鏈的交聯(lian)反應；二次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物(wu)(wu)和其(qi)他(ta)揮(hui)發性化(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫化(hua)膠的各項性能。常用的設備有(you)開放(fang)式煉(lian)(lian)膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別(bie)適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主化，《2012年度黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始低于石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并(bing)開始大(da)(da)規模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。