硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅原(yuan)子上通常連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)(yang)鏈(lian)節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有(you)(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多(duo)，通常按(an)(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各種類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加入(ru)(ru)相應(ying)(ying)的(de)(de)各種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種有(you)機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)(ji)關公務(wu)用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用提供有力(li)保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未(wei)來(lai)3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)(mian)取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面(mian)(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始(shi)大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將極(ji)大(da)拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。