硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和(he)(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅原(yuan)子上(shang)通(tong)常連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)和(he)(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突(tu)出，在180℃下可長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周(zhou)或更長時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類(lei)的方(fang)法很(hen)多，通(tong)(tong)常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的形態分為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的不同，可分為甲基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用途的不同又可分為通(tong)(tong)用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充交聯、驅除硫化劑分解產物和(he)其他揮(hui)發性(xing)化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就具有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)工業對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大國，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低(di)于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。