硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基和(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)引(yin)(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性能，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)(yin)入苯基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能承受數周(zhou)或更長時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)突出特性，因此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠早(zao)期是(shi)由美國以三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)(gao)比表(biao)面(mian)積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡膠研制成功，使硅(gui)橡膠的(de)性能(neng)(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡膠生產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡膠的(de)國家(jia)有(you)美國。俄(e)羅(luo)斯、德國、日本(ben)、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡膠的(de)工(gong)業化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸(lu)續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡膠。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡膠生產能(neng)(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要(yao)(yao)以(yi)高分(fen)子(zi)量的聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠的補強主要(yao)(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類型的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的性能，也加(jia)入(ru)相應的各(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充(chong)交(jiao)聯、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)(fen)解產物和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(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)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(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)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國內(nei)政(zheng)府采購以合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主品牌(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)大幅(fu)上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。