硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有(you)彈性，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很多(duo)，通常按固化(hua)前的形態分為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的不(bu)同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和(he)用途的不(bu)同又(you)可(ke)分為(wei)通用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷變成彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力保障。預(yu)測(ce)未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替(ti)代石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。