硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上(shang)(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)硅氧鏈節組(zu)成。苯基的(de)引(yin)入可提(ti)高硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)入則可提(ti)高硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基后，可達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以上(shang)(shang)的(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率在合成聚合物(wu)中是較高的(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方(fang)法(fa)很(hen)多，通常按(an)(an)(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)(deng)；按(an)(an)(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)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)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)種有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)分解產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保(bao)持一(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，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合(he)作(zuo)為(wei)(wei)醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件(jian)(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(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)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件(jian)(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國內(nei)政(zheng)(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時(shi)(shi)我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發展成為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于(yu)石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模(mo)替代(dai)石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間(jian)，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。