硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅和氧(yang)(yang)原子交替構(gou)成，硅原子上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的硅氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性能(neng)良好(hao)(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性好(hao)(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致凝血(xue)的突(tu)出特性，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所和(he)(he)企業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化物(wu)或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開(kai)放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，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)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用量，可以大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務(wu)用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國內政府(fu)采購(gou)(gou)以合資(zi)品牌(pai)產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提供(gong)有(you)力保障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費(fei)。