硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)(you)硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機(ji)基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)(ben)基的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)良(liang)好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧(yang)(yang)氣透過(guo)率(lv)在(zai)(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰(duo)性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠分(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠等(deng)(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美(mei)國以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國家有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日(ri)本、韓(han)國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的過程(cheng)是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的補強主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)(xing)化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)(xing)能。常(chang)用的(de)設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡膠或某些(xie)合(he)成橡膠的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡膠差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡膠。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠對(dui)空(kong)(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡膠高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目(mu)前國內(nei)政府(fu)(fu)采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我國室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發展(zhan)(zhan)成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。