硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍(yue)升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐油(you)及化學(xue)(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體組織不粘連(lian)，具有(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)新研(yan)(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車零(ling)部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)車的(de)安(an)全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車產量(liang)和(he)單車用(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車工業(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關(guan)公(gong)務用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提供了(le)保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車膠的(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(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(deng)其他有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。