硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲基和少(shao)量乙(yi)烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通常按固(gu)化前的(de)(de)形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途的(de)(de)不同又可分為通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的過程(cheng)是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的。它主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子(zi)量的聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)(qiang)度增加數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的性能，也加入相應的各種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其(qi)他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(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)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提高都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品牌的汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主品牌擴大在(zai)(zai)政(zheng)府采(cai)購的市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合(he)資品牌產品為(wei)(wei)主的局面提供(gong)了(le)保障。促進自主品牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的非石(shi)(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格的大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)(yuan)料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得(de)突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的市場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其(qi)他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消(xiao)費。