硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)(chang)時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛(fan)。

    主要品種

    硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性(xing)能和用途的不同(tong)又可分為(wei)(wei)通(tong)用型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

    發展史

    硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

    高溫硫(liu)化硅橡膠

    高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要是各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

    加工(gong)成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發性化合(he)(he)物(wu)以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

    主要性能(neng)

   （1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的玻(bo)璃(li)化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業(ye)的意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的情況下(xia)(xia)，就具有優(you)(you)良的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等(deng)(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

    硅橡膠的用量

    據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)量水平(ping)的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關(guan)(guan)公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)(da)在(zai)(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

    此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國公(gong)司(si)壟(long)斷，但目前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。