硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通常按固(gu)(gu)化前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有時為(wei)(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也(ye)加入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產(chan)物和其他(ta)揮發(fa)性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外(wai)線等十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)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)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機(ji)硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府(fu)采購以合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。