硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅和(he)氧(yang)原子交替構(gou)成，硅原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)。普通的硅橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的硅氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的引入可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的。此(ci)(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很(hen)多，通(tong)常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所(suo)用(yong)單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了現(xian)代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷(wan)合(he)成開始生(sheng)(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千(qian)(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材(cai)料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為大宗(zong)石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。