硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固(gu)化前的形態分為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可分為甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的不(bu)同又(you)可分為通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍。有(you)時(shi)為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的各(ge)項性(xing)能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)(wu)(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能。室溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝(ning)血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)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(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國內政府采(cai)購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供有(you)力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)(zhe)2個(ge)方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。