硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常(chang)連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則(ze)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)(xia)仍能工作(zuo)。引入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能也(ye)很(hen)突出(chu)(chu)，在180℃下(xia)(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出(chu)(chu)特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)(an)(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)(an)所用單體的不(bu)(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)(an)(an)性能(neng)和(he)(he)用途的不(bu)(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通用型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的基(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)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性體的過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的。它主(zhu)要以高分(fen)子量的聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)的白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的性能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的各種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外(wai)線等(deng)(deng)十分(fen)穩(wen)定，在(zai)(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)(gou)以(yi)合資(zi)品牌(pai)(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供有力(li)保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油價格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)(guo)公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。