硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的方法(fa)很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體的不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)(yong)途的不(bu)同又(you)可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)(jiu)所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低成本(ben)或(huo)(huo)改(gai)善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的交聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有(you)開(kai)放式(shi)煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到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)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目前國內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力(li)保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時(shi)(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技術方面取得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。