硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的(de)方(fang)法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同又可分為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)(gao)比表面(mian)積的氣相法白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業陸續開(kai)(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為(wei)(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時為了(le)降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物(wu)(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(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)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十(shi)分穩定，在不加任何(he)添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前(qian)國內政府采購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進自(zi)主品(pin)(pin)牌發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測(ce)未來3年，我國室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發(fa)展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)(zhan)有(you)(you)(you)機硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。