硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化(hua)前(qian)的形(xing)態(tai)分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度(du)分(fen)為室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用途的不(bu)同又(you)可分(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅烷合(he)(he)成(cheng)開始生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠是指聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠料性能(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的目的是進行(xing)高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其(qi)他(ta)揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項(xiang)性能。常用(yong)的設備有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是(shi)天然橡膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡膠(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗(kang)凝(ning)血(xue)作用，對(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)(bie)增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)選用車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技術方面(mian)取得突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消(xiao)費。