硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基和少(shao)量乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)(tu)出，在180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過(guo)率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按固化前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美國以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)國家(jia)有美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸(lu)續(xu)開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(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)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗(kang)凝(ning)血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天(tian)下的(de)(de)新(xin)研(yan)(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)(mian)提供了(le)保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其(qi)他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。