硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通(tong)(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)形態(tai)分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行(xing)高(gao)分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解(jie)產物和其(qi)他(ta)揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)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)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(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(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有(you)機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年度(du)(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局(ju)面提供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。