硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很(hen)突出(chu)(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按固化前(qian)的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有(you)美(mei)國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強填料、硫化劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)(yao)是各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫化膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予硫化膠各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是各種(zhong)有機過氧(yang)化物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和(he)其他(ta)揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有(you)開放式煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表(biao)(biao)明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等十(shi)分(fen)穩定，在(zai)不(bu)(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少(shao)。特(te)(te)別適合(he)作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在政府采購的(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國內政府采購以(yi)合資品牌(pai)(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進自主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。