硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡膠。普通(tong)的(de)硅(gui)橡膠主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐溫及耐油(you)性(xing)能。硅(gui)橡膠耐低溫性(xing)能良好，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)耐熱性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠的(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的方法很多，通常(chang)按固化(hua)前(qian)的形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不同，可(ke)分為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的不同又可(ke)分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)(dao)實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的基(ji)礎。從(cong)二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(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)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行高分子(zi)鏈的交(jiao)(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行補充交(jiao)(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性能。常(chang)用的設備有開(kai)放式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的特(te)(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)半，但在200℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持一(yi)定(ding)的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具有優良的耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具有抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)內(nei)政府采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用提供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。