硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠主要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或(huo)更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的不同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的不同(tong)(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催化劑(ji)合(he)成的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采(cai)用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)成開始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設(she)備有(you)開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增加有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現(xian)自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主的(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)(shi)低于(yu)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大規模(mo)替代石油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。