硅橡膠是(shi)指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)(zhu)要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)(ye)很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理(li)惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠和液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠；按硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠；按所用(yong)(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等(deng)；按性(xing)能和用(yong)(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以(yi)三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十(shi)倍。有時為了降(jiang)低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型(xing)方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真(zhen)空(kong)密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等十分穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)低溫下，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份(fen)額，為改變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價格的大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技(ji)術方面取(qu)得突(tu)破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國已發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的消(xiao)費(fei)。