硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲(jia)基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可分為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又可分為通用型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比(bi)表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子(zi)鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協(xie)會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平(ping)的提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的增加。國家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)(gou)的市場份額，為改變目前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為(wei)石(shi)油價格的大幅上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵原料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的生(sheng)產(chan)技術(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司(si)壟斷，但目前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體第(di)1大國，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的消費。