硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或(huo)更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和用途(tu)的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠產品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠生產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)工(gong)業化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖(tu)所(suo)示。一(yi)次硫化的目(mu)的是進(jin)行(xing)(xing)高(gao)分子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化的目(mu)的是進(jin)行(xing)(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑分解產物(wu)(wu)和其他(ta)揮發性化合物(wu)(wu)以穩定硫化膠的各項(xiang)性能(neng)。常用的設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購的(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購以(yi)合(he)資(zi)品牌(pai)產(chan)品為主的(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自主品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術方面(mian)取(qu)得突(tu)破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公司(si)壟斷，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。