硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的引入可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐高、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引入則可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐溫及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上(shang)的高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚(ju)合物中是較高的。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用(yong)(yong)(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以三(san)氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)(jia)有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)(jia)研(yan)究所(suo)和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千(qian)(qian)噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要是各種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增(zeng)加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性能，也加入相(xiang)應的(de)各種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約占非石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前被幾家跨(kua)國公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起(qi)開始低于石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。