硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團(tuan)的(de)橡膠。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要(yao)由含甲(jia)基和少(shao)量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及(ji)(ji)氰(qing)基的(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐溫(wen)及(ji)(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前(qian)的(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表(biao)面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的過程是(shi)經過高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的。它主要以高(gao)(gao)(gao)分子量的聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性能，也加(jia)入(ru)相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫化劑(ji)分解(jie)產物和其他(ta)揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情況下，就具有(you)(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好(hao)。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)(fen)別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資(zi)品牌產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌發(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用提供有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)大幅上(shang)漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技(ji)術(shu)在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)(nian)起開(kai)始(shi)(shi)低于石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗(zong)石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大規(gui)模替代石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)產品的(de)消費。