硅橡膠是指主鏈由硅和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成，硅原(yuan)子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節(jie)組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般(ban)在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍有彈性，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)還具有生理惰性、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性，因此(ci)在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法(fa)很多，通(tong)常(chang)按固化(hua)前的形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同又可分為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的氣(qi)相法白(bai)炭黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技(ji)術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國家有美(mei)國。俄羅斯(si)、德(de)國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體的過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的。它主要以高(gao)分(fen)子量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成本或改善(shan)膠料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊(shu)的性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)(de)耐(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)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具有抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度(du)(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)(du)黨政機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采(cai)購(gou)的(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目前國內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠，僅約為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠，并開始(shi)大規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。