硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的橡膠(jiao)。普通(tong)(tong)的硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的耐(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)的耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的高溫。硅(gui)橡膠(jiao)的透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高的。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所(suo)和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變(bian)成彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)化成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各種特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過(guo)氧化物或加(jia)成反應催化劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分子鏈(lian)的交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加(jia)(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)(gong)有力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方面取得突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。