硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅和氧原子交替構成，硅原子上通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅氧鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰(duo)性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常(chang)按固(gu)化前(qian)的(de)形態(tai)分為固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同又可分為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催(cui)化劑(ji)合(he)成的。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)(gao)比(bi)表面積(ji)的氣相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有時為了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化物或(huo)加成(cheng)(cheng)反(fan)應催化劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子鏈(lian)的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和(he)其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用(yong)的設(she)備(bei)有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外(wai)線等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適合(he)作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府采(cai)購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國內政府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我(wo)國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被(bei)幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開始低(di)于石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模替(ti)代石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(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(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。