硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物(wu)中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用(yong)(yong)領域應(ying)用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多(duo)，通常按(an)固化前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度(du)分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不(bu)(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途的(de)不(bu)(bu)同(tong)又可分為(wei)通用型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫(yi)用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采(cai)用高比(bi)表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企業陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業(ye)的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘連，具有抗凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)(he)作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國，這2個方(fang)面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。