硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基團(tuan)的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基和少量乙(yi)烯基的硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基的引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的突出特性(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進行高分子(zi)鏈的交聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設(she)備有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)新研究(jiu)，增加有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購以合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)消費。