硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)(de)方法(fa)很多，通常(chang)按固化前(qian)的(de)(de)形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單(dan)體的(de)(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠，混入(ru)(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加數十(shi)倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)(de)性能，也加入(ru)(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)(jia)任何添(tian)加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務(wu)用車(che)選用車(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供有力保(bao)障。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)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(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)消費。