硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐溫及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐熱性(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的形(xing)態分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單(dan)體的不(bu)同，可分為甲(jia)基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的不(bu)同又可分為通(tong)用型、超耐(nai)低(di)溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業(ye)(ye)陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加數十倍。有時為(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加入(ru)相(xiang)應的(de)各種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等十分(fen)穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適(shi)合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供了(le)保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的大幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)單體的生產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)單體的生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空(kong)間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有機硅(gui)(gui)產(chan)品的消費。