硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常(chang)連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基和(he)少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)(tong)常按固化前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補強主要是各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠的(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是各(ge)種有機過氧(yang)化物或(huo)加(jia)成反應催化劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作(zuo)(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)新(xin)研究(jiu)，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采(cai)(cai)購的(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主的(de)局(ju)面(mian)(mian)提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)(wo)國在硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國，這2個方面原因使硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠，并開始(shi)大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠。這將(jiang)極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費。