硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一(yi)般在-55℃下仍能工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數(shu)周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很多，通常按(an)(an)固化前的形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫度分為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不同，可分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(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)(deng)(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始于1957年，多家研究所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成彈性體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產(chan)物和其他(ta)揮發(fa)性化合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開(kai)放式(shi)煉膠機、捏(nie)合(he)機及真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不(bu)(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作用，對肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)市(shi)場(chang)份(fen)額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)(nian)起(qi)開(kai)(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。