硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)(yan)究所和企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是(shi)進行高分子鏈的交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分解產(chan)物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的各項性能。常用的設備有(you)開(kai)放式煉(lian)膠機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩定，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)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(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用量，可(ke)以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵(li)自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主化，《2012年度(du)黨政機關公務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為改變目前國內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用提(ti)供(gong)有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。