硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有(you)彈性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性、不會導(dao)致凝血的突(tu)出特(te)性，因此(ci)在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通常按固化前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千(qian)噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性能，也加入相(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)(shi)進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈(lian)的交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的強度(du)(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的一半，但在(zai)(zai)200℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業(ye)的意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線(xian)等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)良(liang)的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)異的絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)(you)中等(deng)的耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體的透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體組(zu)織的反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量，可以(yi)(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府采(cai)購以(yi)(yi)合(he)資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供(gong)有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。