硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長時間仍(reng)(reng)有(you)(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性、不(bu)會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方(fang)法(fa)很多，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)(de)形態(tai)分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用(yong)(yong)型、超耐低(di)溫(wen)(wen)型、超耐高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量(liang)的(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也(ye)加入(ru)相(xiang)應的(de)各種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)(jia)有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。