硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)(yang)原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率(lv)在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常(chang)按固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)(yong)(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)(yong)型、超耐(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年，采用高比表面(mian)積(ji)的氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技(ji)術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和(he)其(qi)他揮(hui)發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別(bie)適合作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分(fen)(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天(tian)下的(de)新研究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅橡膠需求的(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替(ti)代石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極(ji)大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。