硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅和氧原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠耐低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態分為(wei)(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度(du)分為(wei)(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫化劑(ji)等，在加熱加壓下硫化成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各種類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍(bei)。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫化膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)各種添(tian)加劑(ji)。硫化劑(ji)是(shi)各種有(you)機(ji)過氧化物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)(xing)化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項性(xing)(xing)能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及(ji)真空密(mi)煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合(he)作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方面(mian)的(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)(fu)采(cai)購的(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供有力保(bao)(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展成為(wei)全球有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。