硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和(he)(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數(shu)周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)(an)(an)固化前(qian)的(de)(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用單(dan)體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)(an)性能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進行高分(fen)子鏈的交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的設備(bei)有(you)開放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適(shi)合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場份(fen)額(e)，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力(li)保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但目前我(wo)國已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)(zhe)2個(ge)方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。