硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數周(zhou)或更長時間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于(yu)1957年，多家(jia)(jia)研究所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)(te)別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購以合資(zi)品牌產品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司(si)壟(long)斷(duan)，但目前(qian)我國已發展(zhan)成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體第(di)1大國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。