硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有彈(dan)性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰性、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)突(tu)出特(te)性，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低(di)成本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化物或加(jia)成反應催(cui)化劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的目的是進行(xing)高分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常用的設備(bei)有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(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)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天(tian)下(xia)的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加(jia)有機硅材料在汽車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡膠需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大在政府采(cai)(cai)購的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)(cai)購以合(he)資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供(gong)(gong)了(le)保(bao)障。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)(gong)有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅橡膠在汽車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于(yu)石油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合成橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代石油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。