硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一(yi)般在-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更長時(shi)(shi)間仍有(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常按固(gu)化前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的不同又(you)可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅烷(wan)合成開(kai)始生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過程是經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強主要是各種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化膠各種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)是各種有機過氧(yang)化物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型(xing)方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有(you)開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變(bian)目前國(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。