硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按固化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美(mei)國(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)研究所和(he)(he)企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的過程是經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主(zhu)要(yao)以高分(fen)子量(liang)的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增(zeng)加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的性(xing)(xing)能，也加入相應的各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏(nie)合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對航空、宇航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)情(qing)況下，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)下，其物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別(bie)適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)取(qu)得突(tu)破，有機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成為(wei)(wei)(wei)全球有機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。