硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)(zi)交替(ti)構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常(chang)連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節(jie)組成(cheng)(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)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)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由(you)美(mei)國以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型(xing)(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)(wu)以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠或某些合成橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可(ke)達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩定，在不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)車(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政府(fu)(fu)采購的(de)市場份(fen)額，為改變目前(qian)國(guo)內政府(fu)(fu)采購以合資品牌(pai)產品為主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。