硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通常(chang)按(an)(an)固化前(qian)的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用單體(ti)(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美國以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)化劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)(liao)性能及賦予硫(liu)化膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產物(wu)(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)(wu)以穩(wen)定(ding)硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用量水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改變目前國內政府(fu)采購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了(le)保(bao)障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(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)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。