硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基的(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下可長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在醫用(yong)(yong)領域應(ying)用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法(fa)很多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又可分為(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積(ji)的氣相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究所(suo)和(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅橡膠是指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)等(deng)，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)化成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化膠各種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各種添(tian)加劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是各種有機過氧(yang)化物或加成(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的目(mu)的是進行高分子鏈(lian)的交聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化的目(mu)的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性化合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的各項(xiang)性能。常用的設(she)備有(you)開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。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)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下(xia)的(de)新(xin)研究(jiu)，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被(bei)幾(ji)家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球(qiu)有機硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將(jiang)(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其(qi)他有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。