硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化前(qian)的(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠是指(zhi)聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)(ge)種類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時(shi)為了(le)降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)(he)物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前(qian)國內(nei)政府采購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)價格的(de)大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同時(shi)(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)產品(pin)的(de)消費(fei)。