硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高于200℃也(ye)能承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中是(shi)較高的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐油(you)型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和企(qi)業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)化的目的是(shi)進行高分(fen)子(zi)鏈的交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的目的是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮(hui)發性化合(he)物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化膠的各項(xiang)性能。常用的設備(bei)有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別(bie)適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品牌產品為(wei)主的(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)(mian)取(qu)得(de)突破(po)，有機硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)(guo)已發(fa)展成為全(quan)球有機硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。