硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有兩個(ge)有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多(duo)，通(tong)常(chang)按固(gu)化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用途(tu)的(de)(de)不同又(you)可分(fen)(fen)為通(tong)用型(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(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積的氣(qi)相法(fa)白炭黑補強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠的性能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠生產技術的基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)膠的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的工業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和企業陸續開(kai)(kai)發(fa)出(chu)各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生產能力(li)為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度(du)增(zeng)加數十倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各種特(te)殊的(de)(de)性能(neng)，也(ye)加入(ru)相應的(de)(de)各種添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天然橡膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主化，《2012年度黨政機關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為自主品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)(jia)格(ge)(ge)的大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體第1大國，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格(ge)(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的合成橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消費。