硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受(shou)數(shu)周或更長時間仍有彈(dan)性，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰(duo)性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企(qi)業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍。有(you)時(shi)為(wei)了(le)降低(di)成本或改(gai)善(shan)膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性(xing)(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自主品牌擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合(he)資品牌產(chan)品為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自主品牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費。