硅橡膠是指主鏈由硅和氧原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅原(yuan)(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅(luo)斯、德(de)國、日本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研究所和企(qi)業陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑(ji)分解產物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)方面(mian)的(de)用量，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需(xu)求的(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應(ying)用提供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。