硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)(yong)階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為了降(jiang)低(di)成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二(er)次硫化的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化合物以(yi)穩(wen)定(ding)硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的特征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在(zai)200℃以上的高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)的柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)(zhong)等(deng)的耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組(zu)織的反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)單車(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關(guan)公務用車(che)選用車(che)型目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力(li)保障。預(yu)測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得突破(po)，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起(qi)開始(shi)低(di)于(yu)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代石油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。