硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的橡膠。普通(tong)的硅(gui)(gui)橡膠主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的引入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠的耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠的耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠的透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠還具有生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)(de)方法很多(duo)，通常按固化(hua)前(qian)的(de)(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)(de)(de)不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)(de)不(bu)同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定(ding)了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它(ta)主要以(yi)高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)(bu)強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降(jiang)低成本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)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)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任(ren)何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘(zhan)連，具有(you)(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)方面(mian)(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)在(zai)(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我國已(yi)發展(zhan)(zhan)成為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。