硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅和(he)氧(yang)原子(zi)(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠，混入補強填(tian)料、硫化(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下(xia)硫化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)膠的(de)強度增加數(shu)十(shi)倍(bei)。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改善膠料性能(neng)及(ji)賦予硫化(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或(huo)(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性(xing)化合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究(jiu)，增加有(you)機硅材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預(yu)測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但(dan)因為石油(you)(you)價(jia)(jia)(jia)格的大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面取得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低(di)于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)(jia)的合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消費。