硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物(wu)中是較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不(bu)(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不(bu)(bu)同(tong)又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所(suo)和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發(fa)性化合(he)物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏(nie)合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)市場份(fen)額，為改(gai)變(bian)目前(qian)國(guo)內(nei)政府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)提供(gong)有力(li)保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大(da)(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司(si)壟(long)斷(duan)，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間(jian)，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。