硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性能(neng)，三氟(fu)丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性、不(bu)會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出特性，因此(ci)在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政機關(guan)公務用車(che)選用車(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)(pin)牌擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府采購以合(he)資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應(ying)用提(ti)供(gong)有力(li)保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的大幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成為全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價格從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為廉價的合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場(chang)空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消(xiao)(xiao)費。