硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)(tong)常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲基(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化前的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途(tu)的不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通用型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)聚(ju)(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面(mian)硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價(jia)(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始(shi)(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。