硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單(dan)體的(de)不同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)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)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積(ji)的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠料(liao)性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮(hui)發性化合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬(ying)度(du)，且(qie)力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)(wen)定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)(guo)(guo)內政府采購以(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)(guo)(guo)已發展成為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。