硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引入(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體的不(bu)同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用途(tu)的不(bu)同又可(ke)分為(wei)通(tong)用型、超耐(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由(you)美國以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)國家(jia)有美國。俄羅(luo)斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所(suo)和(he)企(qi)業陸續開(kai)(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產能(neng)力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)(ju)硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成彈性體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分子(zi)鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和(he)其(qi)他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑的(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(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)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(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)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變(bian)目(mu)前(qian)國內政(zheng)府采購(gou)(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年，我國室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被(bei)幾家跨國公司(si)壟斷，但目前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。