硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分類的(de)方法很多，通常按固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分為固(gu)(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可分為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可分為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補(bu)(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)(bu)強主要是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降低(di)成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)(fen)解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有(you)開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常少。特(te)(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨(kua)國公司壟斷，但目前我國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費。