硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含(han)甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚(ju)合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具(ju)有(you)生理惰性、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法很(hen)多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)化前的形(xing)態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單體的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓(han)國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如(ru)圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)特(te)(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定，在不加任(ren)何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)(te)(te)別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分(fen)(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實(shi)現自主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡膠是重(zhong)要的(de)非石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠，約(yue)占(zhan)非石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡膠的(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡膠的(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠，并開始大(da)規模替代石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其(qi)他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。