硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法(fa)很多，通常按固(gu)化前(qian)的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家(jia)(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈性體(ti)(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是(shi)天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)半，但在200℃以(yi)上(shang)的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的耐(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的絕緣(yuan)性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的透氣性(xing)比(bi)天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的反應(ying)性(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適(shi)合(he)作為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同(tong)比分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變(bian)目前國內政府采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術方面取(qu)得突(tu)破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。