硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧原子交替(ti)構成，硅原子上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)膠主要(yao)由(you)含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅氧鏈節組成。苯基的(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫性能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能。硅橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)(di)溫性能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入(ru)苯基后，可達-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長期(qi)工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數周或更長時(shi)間仍有彈(dan)性，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性好，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠還具(ju)有生理惰性、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多(duo)，通(tong)(tong)常按(an)(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)為通(tong)(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種類型(xing)(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物(wu)(wu)和其他揮(hui)發(fa)性化合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在不加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(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)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比(bi)分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購以合資品牌(pai)(pai)產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了(le)保障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油基合成橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。