硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含(han)甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能承受數(shu)周(zhou)或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按固化前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面積的氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有(you)時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡膠(jiao)或某些合(he)成橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主品牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自主品牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)提供(gong)有力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油價格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石油基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代(dai)石油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。