硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良(liang)好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高于200℃也能承受(shou)數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法(fa)很多(duo)，通常按固(gu)化前的(de)形(xing)態分(fen)為固(gu)體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)(ti)(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)型的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為(wei)(wei)生(sheng)膠，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠的補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化膠的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠料(liao)性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑(ji)分解(jie)產(chan)物和(he)其他揮(hui)發(fa)性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任(ren)何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)實現(xian)自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)(ti)供了保障。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面取得(de)突破，有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。