硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的引入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高(gao)、低(di)(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的引入則(ze)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是(shi)較高(gao)的。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)類(lei)的方法很多，通常(chang)按固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠和(he)(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡膠；按硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠，高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡膠，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠等；按性能(neng)和(he)(he)用(yong)(yong)途的不同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研究始于1957年，多家(jia)(jia)研究所和企業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)化成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天(tian)(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用量，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務(wu)用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品牌發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為石油(you)價(jia)(jia)格的大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技術方(fang)面(mian)(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始低于(yu)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)(jia)的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消費。