硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很多，通常按固(gu)化前的形態(tai)分為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)(ti)的不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的不同(tong)又可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和企業陸(lu)續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)主要(yao)是各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數(shu)十倍(bei)。有時(shi)為(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用(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(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府(fu)(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。