硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和(he)用途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所(suo)和企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍(bei)。有(you)時(shi)為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也(ye)加入相應的(de)(de)各(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型(xing)方法如(ru)圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和(he)其(qi)他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性能(neng)。常(chang)用的(de)設備(bei)有(you)開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在汽車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以大(da)幅(fu)度(du)(du)提(ti)高(gao)(gao)汽車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都(dou)將(jiang)推(tui)動汽車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)(du)黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大(da)在政府(fu)(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目前(qian)國(guo)內(nei)政府(fu)(fu)采購以合資品牌(pai)(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力(li)保(bao)障(zhang)(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠在汽車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方(fang)面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)油基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗(zong)石(shi)油基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模(mo)替代石(shi)油基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。