硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常(chang)連有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰(qing)基的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成聚合物中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按固化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍(bei)。有時為了降低成本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行高(gao)分子(zi)鏈的交聯(lian)反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性、回(hui)彈性和(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且力(li)學性能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性。（4）電(dian)氣(qi)性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性非(fei)(fei)常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見(jian)稿(gao)）》為自主品牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前(qian)國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自主品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)(bao)障。預測未(wei)來3年，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展(zhan)成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)(ti)第1大國，這2個方面(mian)(mian)原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年(nian)(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。