硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍(shao)高于(yu)200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領(ling)域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按固化前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠；按硫(liu)化溫度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠，高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠；按所用(yong)單體的(de)不同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠等(deng)(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能(neng)(neng)力(li)為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有(you)(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)用量，可以大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油價(jia)(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第(di)1大(da)(da)國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低于(yu)石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替(ti)代石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)消(xiao)費。