硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)(tong)常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的引入(ru)(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)(ye)很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率(lv)在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)(an)固化前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術(shu)的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷為生膠，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)性能，也加入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(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(fei)常好(hao)。（5）物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作(zuo)(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購的(de)市場份額(e)，為(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起(qi)開始低于石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。