硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數(shu)周(zhou)或(huo)更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法(fa)很多，通(tong)常(chang)按固化前的形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按性(xing)能(neng)和(he)用途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實用(yong)(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組織不粘連，具有抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改變目前國內政府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供了(le)保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)(fa)展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)(you)機硅單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)機硅單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機硅產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。