硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也(ye)(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形(xing)態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單(dan)體的不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的不同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)(wei)通用型、超耐低(di)溫(wen)型、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)強(qiang)力(li)型、耐油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)(dao)實(shi)用階段(duan)，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使(shi)硫化(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低(di)成本(ben)或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予硫化(hua)膠各種特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑(ji)分(fen)解(jie)產物和其他揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)(yi)(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，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增加有(you)機硅材料在汽(qi)車零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)車的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車產量和(he)單(dan)車用(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)車零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)局面提供了保障。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌發展(zhan)(zhan)，國(guo)產汽(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車膠的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)車行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)非石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，約占非石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，僅約為大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，并開(kai)始大(da)規模替代石油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。