硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)(he)用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑(ji)分解產物和其(qi)他(ta)揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的(de)設備(bei)有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)(ding)的(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)低(di)(di)溫下(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐油(you)(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)新研究，增加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采購(gou)以合(he)資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)局面提供(gong)(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)(gong)有力保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。