硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固(gu)(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分為固(gu)(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可分為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可分為通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年，多家(jia)(jia)研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數(shu)十倍(bei)。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加入相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發(fa)性(xing)化合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費。