硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突(tu)(tu)出，在180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性，因此在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)用途的(de)不(bu)(bu)同(tong)又可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早(zao)期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化(hua)研究始于1957年，多(duo)家(jia)研究所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化成彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過(guo)(guo)氧化物或加成反應(ying)催化劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫化劑(ji)分解(jie)產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性化合(he)物(wu)以穩定硫化膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備(bei)有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著的特征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的一半，但在200℃以上的高(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的玻璃(li)化溫度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空(kong)(kong)、宇航工業的意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不加任何添加劑的情(qing)況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)的物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的高(gao)溫和(he)(he)-50℃的低(di)溫下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度黨(dang)政機(ji)關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國內(nei)政府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用提供有(you)力保障。預測(ce)未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。