硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)少(shao)量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)(ye)很(hen)突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究(jiu)(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究(jiu)(jiu)所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數(shu)十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)性能(neng)(neng)，也加入相應(ying)(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分(fen)穩定，在不(bu)加任(ren)何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情況下，就(jiu)具有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別(bie)適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增加有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國公(gong)司壟斷(duan)，但目(mu)前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)(da)國，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。