硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的橡膠。普通的硅(gui)(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下可長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國以三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家(jia)有(you)美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所(suo)和企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是各種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈(lian)的交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性能。常用的設備(bei)有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)(yan)究，增加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主品牌擴(kuo)大(da)在(zai)(zai)政府采購的(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)內政府采購以合(he)資品牌產(chan)品為主的(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進(jin)自主品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力(li)保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡膠是重(zhong)要的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，約占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠消費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油(you)(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡膠的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破(po)，有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡膠的(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，僅約為(wei)大宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠，并開始大規模(mo)替代石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。