硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低(di)溫性能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)(shi)可耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多(duo)，通常按(an)固化前的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和用(yong)途的不同又(you)可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于(yu)1957年，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)(xing)的(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進行(xing)高分子鏈(lian)的交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠的各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的設備(bei)有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)(dui)(dui)肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適合(he)作為醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為改變(bian)目前國內(nei)政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。