硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)(de)方法很多，通(tong)(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用單體的(de)(de)(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和(he)用途的(de)(de)(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為通(tong)(tong)用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和企業(ye)(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產(chan)物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)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)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)新研(yan)(yan)究(jiu)，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障。預測未來3年，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的非(fei)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但(dan)因為石油價(jia)格的大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有機硅(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)格從2011年起開始低于石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模替代石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)(chan)(chan)業的市場空間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消費。