硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩(liang)個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能良(liang)好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)(wei)催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研究所(suo)和(he)企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)(zhu)要是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(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)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(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(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)(guan)公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購(gou)(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應(ying)用提(ti)供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的非石油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占非石油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的98%。但(dan)因為(wei)(wei)(wei)石油價格(ge)的大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前(qian)(qian)我國(guo)已發展成為(wei)(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格(ge)從2011年起開始(shi)低于(yu)石油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)宗石油基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)(wei)廉價的合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代(dai)石油基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的市場空(kong)間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的消(xiao)費。