硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為固體(ti)(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)(he)用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)(jia)有美國。俄羅斯(si)、德國、日本(ben)、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)(jia)研(yan)究(jiu)所和企(qi)業(ye)(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各種有機過氧化(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的目的是進行高分子鏈(lian)的交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的目的是進行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫化(hua)劑分解產(chan)物(wu)(wu)和其(qi)他(ta)揮(hui)發性化(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫化(hua)膠的各項性能。常用的設(she)備(bei)有(you)開放(fang)式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定，在不加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對肌(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產技術方(fang)面取得突(tu)破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)消費。