硅橡膠是(shi)指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下(xia)可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率在合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅(luo)斯、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具有抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采購以合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)合成(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規(gui)模(mo)替(ti)代石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)消(xiao)費(fei)。