硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受(shou)數(shu)周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡膠和液體硅(gui)橡膠；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠；按(an)所用單(dan)體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)進行高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)定，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝(ning)血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)(gong)有(you)力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。