硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更(geng)長時(shi)(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)(gu)化前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)為固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可分(fen)為通用型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)(jiu)所(suo)和企業(ye)陸(lu)續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強填料、硫化(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓(ya)下硫化(hua)成彈(dan)性體(ti)(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機(ji)過氧(yang)化(hua)物(wu)或加成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年，汽車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)(yi)大(da)(da)幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動(dong)汽車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)(da)在政(zheng)府采(cai)(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽車(che)(che)(che)行業將以(yi)(yi)年均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展成為(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低(di)于(yu)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。