硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)(shi)間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)(wei)(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液(ye)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化(hua)溫度分為(wei)(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用單體的(de)(de)不同，可分為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用途的(de)(de)不同又可分為(wei)(wei)(wei)通(tong)用型、超(chao)(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)(chao)耐(nai)高溫型、高強(qiang)力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物和(he)其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的用(yong)量，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的提(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求的增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在政府采購的市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主的局(ju)面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的應(ying)用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾家跨(kua)國公司壟(long)斷，但目前我國已發展(zhan)成為全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低(di)于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為廉價(jia)的合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的消費。