硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有(you)(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或(huo)更長時(shi)間仍有(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化前的形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途(tu)的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要以高分子量(liang)的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加入相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯反應；二次硫化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航(hang)(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下(xia)的(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用量，可以(yi)(yi)大幅度(du)(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)的(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目前國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供有力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我國已發展成為全(quan)球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。