硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常(chang)連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)能良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)(tong)，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用途(tu)的(de)不同(tong)(tong)又可分為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄羅斯(si)、德國、日(ri)本、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年，多(duo)家研究所和企(qi)業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成彈(dan)性體的過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它主要以高分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了(le)降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(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)(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行高分子(zi)鏈的交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和(he)其(qi)他(ta)揮發(fa)性化(hua)合(he)(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性能。常用的設備(bei)有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)(he)機(ji)及(ji)真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等(deng)(deng)十(shi)分穩(wen)定(ding)(ding)，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連，具有(you)抗凝(ning)血作用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶(ou)聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)消費。