硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間(jian)仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)好，氧氣(qi)(qi)透過率(lv)在合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在醫(yi)用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的氣(qi)相法白(bai)炭(tan)黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應的(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性化合物以(yi)穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提供有(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模(mo)替代(dai)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。