硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很(hen)突出，在180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈性，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在合(he)(he)成聚合(he)(he)物(wu)中(zhong)是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不(bu)會導致凝(ning)血(xue)的(de)突出特性，因此(ci)在醫用(yong)(yong)領(ling)域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)用途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油型、醫(yi)用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行高分子鏈的交聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各(ge)項性能。常(chang)用的設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車產量(liang)和(he)單車用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車工業對硅(gui)橡膠需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件實(shi)現(xian)自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求(qiu)(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國內政(zheng)府采購以(yi)合(he)資品牌產品為(wei)(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自主品牌發展，國產汽(qi)(qi)車業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車行(xing)業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡膠的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成橡膠，并開始大規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠。這將極大拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。