硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數(shu)周或(huo)更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)(hua)前的形態分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)分為室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不同，可分為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)(he)用(yong)(yong)途的不同又(you)可分為通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)(he)成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實用(yong)(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)(he)成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷變(bian)成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各種有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能。常(chang)用的設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空(kong)密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的新(xin)研(yan)究，增加有(you)機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的用(yong)量(liang)，可以大(da)(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的增加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合(he)資(zi)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的局(ju)面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)方面(mian)取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消費。