硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)橡膠。普通(tong)的(de)硅(gui)橡膠主(zhu)(zhu)要由(you)(you)含甲(jia)基和少量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性能，三氟丙基及(ji)(ji)氰基的(de)引入(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)熱性能也很(hen)突出，在180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠的(de)透氣性好，氧氣透過(guo)率在合成聚(ju)合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠還(huan)具有(you)(you)生(sheng)理惰性、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)突出特性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途(tu)的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)始(shi)(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續(xu)開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫化劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用(yong)的(de)(de)(de)設(she)備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅產業的(de)市場(chang)空間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產品的(de)消費(fei)。