硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)(tou)過(guo)率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比(bi)表(biao)面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有(you)美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)要以高分子量的聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入相應(ying)的各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫化劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性化合(he)物(wu)以穩定硫化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血作用，對肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)用量，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政機關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)改(gai)變目前國內政府采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用提供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面(mian)取得(de)突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已(yi)發展(zhan)成為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。