硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡膠。普(pu)通的(de)硅(gui)橡膠主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的不(bu)(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了降低(di)成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產(chan)物和其他(ta)揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫(zi)外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年，我國室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術方面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)(wei)大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規(gui)模替代(dai)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。