硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更(geng)長時間仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多(duo)，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、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)橡膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多(duo)家研究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設(she)備有開放(fang)式煉(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)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合(he)作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)(qian)我國已發展成為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。