硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表(biao)面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及(ji)真(zhen)空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(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)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌擴大在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品牌發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技術方面取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)消費。