硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性能(neng)也(ye)(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長時(shi)間仍(reng)(reng)有彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)突出特(te)性，因此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化前(qian)的(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(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(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比(bi)表面(mian)積的氣相法白炭(tan)黑(hei)補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變(bian)成彈性(xing)(xing)體(ti)的過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型的。它主要(yao)以(yi)高分子量的聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種類型的白炭黑(hei)，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑(ji)分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化合物以(yi)穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作為(wei)(wei)醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術方面取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國已發展成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)。