硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅和(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅原子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的硅氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的引入可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引入則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝(ning)血的突出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型、超耐高溫(wen)(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美國以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的性能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓(han)國和中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)的過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的。它(ta)主要以高分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)各種類(lei)型(xing)的白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的性(xing)能(neng)(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的各種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各種有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合(he)(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分(fen)穩定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有抗(kang)凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。