硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連(lian)有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也很突出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠分類(lei)的方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠和液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)硫化(hua)溫度(du)分為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)所(suo)用(yong)單體的不同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠等(deng)(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途的不同又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國以三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積(ji)的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合(he)成開始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本(ben)、韓國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和(he)企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠，混(hun)入補強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行高(gao)分(fen)子(zi)鏈的交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的各項(xiang)性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添(tian)加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽車(che)(che)的(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高都將推動汽車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力(li)保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)(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(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。