硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時間(jian)仍有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘連，具有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別(bie)適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現(xian)自主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主品牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內(nei)政府采購以(yi)合(he)資品牌(pai)產品為主的(de)(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進自主品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成為(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。