硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原子交替構成，硅原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)高溫。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)。此外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)(tong)常按(an)固化前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)(fen)(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不(bu)(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)為通(tong)(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術(shu)的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)(jiu)始于(yu)1957年，多家研究(jiu)(jiu)所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能力為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加數十(shi)倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加入相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑。硫化(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如(ru)圖所(suo)示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮發(fa)性化(hua)(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)(wen)定(ding)，在不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別(bie)適合(he)作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進(jin)自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前我國(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)市場(chang)空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)消費。