硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍有彈性，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合成(cheng)(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面(mian)積的氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年，多家研究所(suo)和企(qi)業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是進行高分(fen)子鏈(lian)的交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化的目的是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發(fa)性(xing)化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的各項(xiang)性(xing)能。常用的設(she)備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消(xiao)費。