硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上(shang)通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企(qi)業陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填料、硫化劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫化膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫化劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)反應催(cui)化劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)(he)(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能優(you)(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)(deng)十分(fen)穩定，在不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和(he)(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能優(you)(you)(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用量，可(ke)以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國內(nei)政府采(cai)購以合資品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障。促進自主(zhu)品牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供有(you)力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產技術(shu)方面取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產技術(shu)在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)消費(fei)。