硅橡膠是指主鏈由硅和(he)氧原子交替(ti)構成，硅原子上通常連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成聚(ju)合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化前的(de)形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)不同又可分為通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技(ji)術(shu)的(de)基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多(duo)家研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力(li)為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈(dan)性體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了(le)降低成本或改(gai)善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)(da)到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)新(xin)研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政府(fu)采購的(de)市(shi)場份額，為改變目前國內政府(fu)采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)(ye)將以年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公(gong)司(si)壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個(ge)方面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。