硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態(tai)分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途(tu)的不同又(you)可(ke)分(fen)為通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所(suo)和企業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化劑是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧(yang)化物或(huo)加(jia)成反應(ying)(ying)催化劑。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用(yong)的設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供(gong)(gong)了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用提供(gong)(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠消費量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面(mian)(mian)取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年起開始低(di)于(yu)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。