硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)常(chang)按固(gu)(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的工業化研究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公(gong)務用車(che)選用車(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠是重要的(de)(de)非石(shi)油基合(he)成(cheng)橡膠，約占非石(shi)油基合(he)成(cheng)橡膠消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)橡膠的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)橡膠的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油基合(he)成(cheng)橡膠，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油基橡膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)油基合(he)成(cheng)橡膠。這(zhe)將極大(da)拓展有機硅(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)產品(pin)的(de)(de)消費。