硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固化前的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的不同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和用途的不同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于(yu)1957年，多家研究所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年前被(bei)幾(ji)家(jia)跨(kua)國(guo)公(gong)司(si)壟(long)斷，但目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。