硅橡膠是(shi)(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是(shi)(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法(fa)很(hen)多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(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)(deng)；按性(xing)能(neng)和(he)用途的(de)(de)不(bu)同又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早(zao)期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工(gong)業(ye)化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所(suo)和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面(mian)硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表(biao)(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(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)人體組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前國(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但(dan)因(yin)(yin)為石(shi)(shi)油價格(ge)的大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消費。