硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)(de)方(fang)法很多，通常按(an)(an)固化前的(de)(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)(de)不同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)(de)(de)不同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面積的氣相法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要以高(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)(shi)各種類型的白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的各種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種有機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進行高分子鏈的交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)(xing)能。常用(yong)的設備(bei)有開(kai)放(fang)式煉(lian)(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(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)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(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)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌擴大在政府采(cai)購的(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改變(bian)目前國內政府采(cai)購以合(he)資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。