硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法(fa)很多，通(tong)常按固化前的形態分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)(gao)強力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)(yan)(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)(yan)(yan)究所(suo)和企業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增加數十倍(bei)。有時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加入(ru)(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)情況(kuang)下，就具(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作用，對肌體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)市場份額(e)，為改變目(mu)(mu)前國內(nei)政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供有力保(bao)障。預測未來(lai)3年，我國室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極(ji)大拓展有(you)(you)機硅(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。