硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)(you)含甲(jia)基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法(fa)很多，通(tong)常按固化前的形(xing)態(tai)分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的不(bu)同，可(ke)分(fen)為甲(jia)(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)工業化研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)(dan)性(xing)體(ti)的過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的。它(ta)主要以高(gao)分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度(du)增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別適(shi)合(he)(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用量，可以大幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨(dang)政機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國(guo)在硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產(chan)技術方面取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅單體第1大國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)(tong)時將帶動(dong)硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等其(qi)他有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。