硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫性能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性能。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫性能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性能也(ye)很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)突(tu)(tu)出特性，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法(fa)很多(duo)，通常按固化(hua)前的(de)(de)形態分為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)(ti)的(de)(de)不(bu)同，可(ke)分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)(he)用途的(de)(de)不(bu)同又可(ke)分為通用型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反(fan)應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)半，但在(zai)200℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任(ren)何添(tian)加劑的情(qing)況下(xia)，就具有(you)優良(liang)的耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等(deng)(deng)的耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣體的透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有機硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司(si)壟(long)斷(duan)，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有機硅單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓展有機硅產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動(dong)硅油、硅烷(wan)偶聯劑(ji)和硅樹脂等其他有機硅產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)消費。