硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和用(yong)(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究始于1957年，多家研究所(suo)和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行(xing)補(bu)充(chong)交聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何(he)添加劑的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗(kang)凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第(di)1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。