硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生(sheng)理惰性、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)突(tu)(tu)出特性，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途(tu)的不(bu)同又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠早期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)工業化研究始于1957年，多家(jia)研究所和企業陸(lu)續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度(du)增加數十倍(bei)。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加入相應的(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是進行高分子(zi)鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開(kai)放式(shi)煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)量和單車用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)市(shi)場份額，為改變(bian)目前國內(nei)政(zheng)(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行業將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起(qi)開始(shi)(shi)低于石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。