硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周(zhou)或(huo)更長時(shi)(shi)間仍有(you)彈(dan)性，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在合成聚合物(wu)中是(shi)(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)突(tu)出特性，因(yin)此在醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)(de)(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技(ji)術(shu)的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍(bei)。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價格(ge)的大幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關(guan)鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費。