硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙(yi)烯(xi)基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰(qing)基的(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途(tu)的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為通(tong)用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫(yi)用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的氣相法白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要以高(gao)分子量的聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)主要是各種類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的性(xing)(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(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)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織不(bu)粘連，具有抗凝(ning)血作(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為自主品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市(shi)場份額，為改(gai)變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為主的(de)局(ju)面(mian)(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破(po)，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。