硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲(jia)基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受(shou)數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化前的(de)形態(tai)分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)(he)用途的(de)不同又可分為通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以高分子量的(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑(ji)分解產(chan)物和其(qi)他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)(ju)(ju)有抗(kang)凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)(jia)有機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。