硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲(jia)基和少量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及(ji)氰基的(de)引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數(shu)周(zhou)或更(geng)長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)合成(cheng)(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高(gao)比表面積的氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷變成彈(dan)性體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有(you)開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天(tian)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)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫度(du)(du)一(yi)(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)用量，可以大幅度提(ti)(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)采購的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為改(gai)變目前國內政府(fu)采購以合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力(li)保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家(jia)跨國公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前(qian)(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面(mian)(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。