硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐油(you)型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的。1945年(nian)(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的氣相法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開(kai)放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其(qi)(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)(jia)有機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目前國內(nei)政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術方(fang)面(mian)取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。