硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的橡膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基(ji)的引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐溫(wen)及耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐熱性能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性，瞬時可(ke)耐300℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在合成聚合物中是(shi)(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不(bu)會(hui)導致凝血的突出(chu)特性，因(yin)此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固(gu)化前的形(xing)態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加數十倍(bei)。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物(wu)或加成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠機、捏合(he)(he)機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采(cai)購的(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)局面提供了(le)保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)單體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)(kai)始(shi)大規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極(ji)大拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。