硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和(he)(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上通(tong)(tong)常連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)團(tuan)的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)(he)少量乙烯(xi)基(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)熱(re)性能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈(dan)性，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不(bu)會導致(zhi)凝血(xue)的突出(chu)特性，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不同又(you)可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了(le)降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分子鏈的交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)膠的各項性(xing)能。常(chang)用的設備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)低溫下，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成為全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代(dai)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。