硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅和氧原子交替(ti)構成，硅原子上通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數(shu)周或(huo)更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多(duo)，通(tong)(tong)常(chang)按(an)(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分(fen)子鏈的交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現自主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為自主品牌(pai)(pai)擴大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目前國內政府采購(gou)以(yi)合資(zi)品牌(pai)(pai)產(chan)品為主的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進自主品牌(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我(wo)國室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術在2005年前被幾家跨國公(gong)司壟斷，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。