硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠；按所用(yong)(yong)(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等；按性(xing)能(neng)和用(yong)(yong)(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)究所和企業陸(lu)續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)(yao)以高分子量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)(fen)解(jie)產物和其他(ta)揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實(shi)現自主(zhu)(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內(nei)政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年，我國室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)價格的(de)大(da)(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)(fang)面(mian)(mian)取(qu)得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低(di)于石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)(da)宗石油(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替代(dai)石油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。