硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更長(chang)(chang)時間仍(reng)有(you)(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升(sheng)到實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究所(suo)和企業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)(dan)性體的(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠料性能(neng)(neng)及賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行(xing)高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作(zuo)(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。