硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)(tong)常連(lian)有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合(he)成聚(ju)合(he)物中(zhong)是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按固化(hua)前的形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(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)(deng)(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的不同(tong)又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型、超(chao)耐低溫型、超(chao)耐高(gao)溫型、高(gao)強力(li)型、耐油(you)型、醫用(yong)型等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)。它主要(yao)以高分(fen)子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料、硫(liu)化劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機過氧(yang)化物(wu)或(huo)加(jia)成反(fan)應催化劑(ji)。

加工成型方(fang)法如(ru)圖所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且(qie)力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織不(bu)(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡膠需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)(cai)購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)(bao)障。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)(you)力保(bao)(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發展成為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。