硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的引(yin)入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引(yin)入則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)(zai)(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化前的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它(ta)主要以高分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不(bu)粘連，具有抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)(jia)有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產量(liang)(liang)和(he)單車用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額(e)，為改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產(chan)(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產(chan)(chan)技術在2005年前被(bei)幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展成為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價的合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市場空間(jian)，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消(xiao)(xiao)費。