硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)(xia)可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)(yang)氣透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按固(gu)(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)(fen)(fen)為固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低(di)成本或改(gai)善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)(he)作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅(fu)度(du)提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大在政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內(nei)政府采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測(ce)未來(lai)3年，我(wo)國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。