硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常(chang)連有兩個有機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要(yao)由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此在醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多(duo)，通(tong)常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所用單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又(you)可分(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要以高分子量的聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)各種類型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度(du)增加數(shu)十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊的性能，也(ye)加入相應(ying)的各種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預測(ce)未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，約占非石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)(wei)石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面取得(de)突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被(bei)幾(ji)家跨國公(gong)司壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這2個方面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)宗石油(you)基橡膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。