硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基的(de)(de)(de)(de)引入可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫性能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低溫性能(neng)良好，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐熱性能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬(shun)時可耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積(ji)的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸(lu)續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)要以高(gao)分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的性(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應(ying)的各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充(chong)交(jiao)聯(lian)(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)設備有(you)開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分(fen)穩定，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)我國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術方面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術在(zai)(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這(zhe)2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。