硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性能，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性能良好(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈(dan)性，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)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(an)性(xing)能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型、超耐高溫(wen)(wen)(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低(di)成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化物(wu)或加(jia)(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫化的(de)目的(de)是進行(xing)補充(chong)交聯、驅除(chu)硫化劑分(fen)(fen)解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性化合物(wu)以穩定硫化膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分(fen)穩(wen)(wen)定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)(mian)的用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的市場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內(nei)政府采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的局(ju)面(mian)(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應(ying)用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)合成(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場(chang)空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。