硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常(chang)連有兩個有機基團(tuan)的橡膠(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基和少量乙烯(xi)基的硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的引入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基及氰基的引入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能工作。引入(ru)苯基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐熱性(xing)(xing)能也(ye)(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數(shu)周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡膠和液體(ti)(ti)硅(gui)橡膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業(ye)陸(lu)續開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加數(shu)十倍。有時(shi)為(wei)(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加入相應的(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方(fang)法如(ru)圖所示。一(yi)次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性化合物(wu)以穩定硫化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(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)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)別(bie)適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規模替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。