硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入(ru)(ru)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承(cheng)受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很(hen)多，通(tong)(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多家研究所(suo)和企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它(ta)主要以高分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對肌(ji)體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購的(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購以(yi)合(he)資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)(shu)方面取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價格從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并(bing)開始(shi)大(da)(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場(chang)空間(jian)，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。