硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主(zhu)要由含(han)甲(jia)基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很(hen)多，通(tong)常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和(he)用途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的氣(qi)相(xiang)法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企業陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量(liang)的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化的目的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交聯反(fan)應；二次硫(liu)化的目的是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各(ge)項性(xing)能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)(fen)別達到(dao)1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分(fen)(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購以合資(zi)品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價格(ge)(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被(bei)幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)(ge)從(cong)2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。