硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很(hen)多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的形態(tai)分為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不(bu)(bu)同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的不(bu)(bu)同(tong)又可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的氣相(xiang)法白炭黑(hei)補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有美(mei)國。俄羅(luo)斯(si)、德國、日(ri)本、韓(han)國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多(duo)家研究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成彈(dan)性(xing)體(ti)的過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊(shu)的性(xing)能，也加(jia)入相應的各(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法(fa)如圖(tu)所(suo)示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的目(mu)(mu)的是進(jin)行高分子(zi)鏈的交聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化的目(mu)(mu)的是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實(shi)現自主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)(you)機硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術方面取得突破，有(you)(you)(you)機硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)(you)機硅單體(ti)第(di)1大國(guo)，這2個方面原(yuan)(yuan)因使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)(zhan)有(you)(you)(you)機硅產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶(ou)聯劑和硅樹脂(zhi)等其他有(you)(you)(you)機硅產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。