硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原子交替構成，硅原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在合成聚合物(wu)中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很(hen)多，通常(chang)按(an)固化前的(de)形態分為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度(du)分為室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分為甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可分為通用型、超(chao)耐低(di)溫型、超(chao)耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油(you)型、醫(yi)用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美國以(yi)三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的性(xing)能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的國家(jia)有美國。俄羅斯、德(de)國、日本(ben)、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的工(gong)業化研究(jiu)(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)(jiu)所和(he)企業陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的新研究，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大(da)在政府(fu)(fu)采購的市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采購以(yi)合資品牌產(chan)品為主(zhu)的局面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)(shu)方(fang)(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。