硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固化前(qian)的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)(kai)始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成彈(dan)(dan)性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)(xing)化合(he)物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性(xing)(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下(xia)的新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大在政府采(cai)購的市場份額(e)，為改變(bian)目前(qian)國(guo)內政府采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的局面提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠，約占非石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展成為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)起(qi)開始低于石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規(gui)模替代石油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。