硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高、低(di)溫(wen)性能，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性能良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)(gong)作。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱(re)性能也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作，稍高于200℃也能承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚(ju)合物中(zhong)是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出(chu)特性，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不同，可分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)途的不同又可分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年，多家(jia)(jia)研究所和企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)(dan)性(xing)體的過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它主要以高(gao)分子量的聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)(dan)性(xing)體。硅橡膠的補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠的強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成本或改善(shan)膠料(liao)性(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充(chong)交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物(wu)和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國內(nei)政府(fu)采(cai)購以(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石油基(ji)(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但因為(wei)(wei)石油價格的大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技(ji)術方面取得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發(fa)展成為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價格從(cong)2011年起(qi)開始低于石油基(ji)(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石油基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石油基(ji)(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的市場(chang)空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的消費。