硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)(reng)能工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也能承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)(de)形(xing)態(tai)分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)(de)不同，可分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)(yong)途的(de)(de)不同又(you)可分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)(dao)實用階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物和(he)其他揮(hui)發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分(fen)穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有優(you)(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政府采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提供了(le)保障(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發(fa)展成為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。