硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐高、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的引入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐熱(re)性(xing)能也很(hen)突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高于200℃也能承受數周(zhou)或更(geng)長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以上的高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是較高的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝(ning)血(xue)的突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多(duo)，通常按固化前的形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的不(bu)(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用途的不(bu)(bu)同又可分(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加入相應的(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其(qi)他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)(you)抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格(ge)的(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年前被幾(ji)家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模替代石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。