硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好，一般(ban)在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突(tu)出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)(shi)間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法(fa)很多(duo)，通常按(an)(an)(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用單體的不同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)(an)性能和用途的不同又(you)可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)(hua)研究始于1957年，多家研究所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有(you)(you)時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等十分穩定，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適合作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改變(bian)目前國內(nei)政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價(jia)(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)始(shi)(shi)低于石油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大規模替代石油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。