硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基團(tuan)的(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含(han)甲基和(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯基的(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在合成聚合物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)前的形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要以高分(fen)子量的聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠，混(hun)入(ru)補強(qiang)(qiang)(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的補強(qiang)(qiang)(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的強(qiang)(qiang)(qiang)度增加數十(shi)倍(bei)。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的性(xing)能，也加入(ru)相應的各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型(xing)方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他揮發(fa)性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)(wen)定(ding)(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織不粘連，具有(you)(you)(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內(nei)政(zheng)府采(cai)購(gou)以合(he)資品牌產品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了(le)保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。