硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連(lian)有(you)(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠還具(ju)有(you)(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)不同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早(zao)期是由美國以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國家有美國。俄羅(luo)斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所(suo)和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物和其他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線(xian)等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)(nian)(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提供有(you)力(li)保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的非石(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價格的大幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原料有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)(sheng)產技術(shu)方面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模替代石(shi)油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的消費。