硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數周或更(geng)長(chang)(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固化前的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用途的不同又(you)可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比(bi)表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是經(jing)過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他(ta)揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等十(shi)分(fen)穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)情況下，就具有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的新研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)(gou)的市場(chang)份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的局面提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)(zhan)成(cheng)為全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。