硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通(tong)常(chang)連(lian)有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固(gu)(gu)化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國以三(san)氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研(yan)(yan)究始于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所(suo)和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫化劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫化膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫化膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)(wen)定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan)等氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方面的用量(liang)(liang)，可以大(da)(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)(da)在政(zheng)府采購(gou)的市場份額，為改變目前國內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)(zhu)的局面提供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用提供(gong)有力保障。預(yu)測未(wei)來3年，我國室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠，約占非石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠，僅約為(wei)大宗(zong)石油(you)(you)(you)基橡膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠，并開始大規模替(ti)代石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠。這(zhe)將極大拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。