硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)橡膠。普通的(de)硅(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或(huo)更長(chang)時(shi)(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡膠的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按固(gu)(gu)化前的(de)形態分(fen)為固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)不同(tong)又可分(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了(le)現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅烷(wan)合(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企業(ye)(ye)陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加入(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅(fu)度(du)(du)提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主化，《2012年度(du)(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自主品牌擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資品牌產品為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自主品牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合成橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。