硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的形(xing)態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體的不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑是各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他揮(hui)發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不加任何(he)添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)市(shi)場(chang)份額，為改(gai)變目(mu)前(qian)國內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提供了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測未來3年，我國室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，僅約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)橡膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空(kong)間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。