硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)少(shao)量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基的(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)引入(ru)則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可長(chang)期(qi)工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍(reng)(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)(tou)過率在合成聚合物中是較高的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分為室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體的(de)不同(tong)，可分為甲(jia)基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)不同(tong)又可分為通用型、超(chao)(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)技術的基礎。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產(chan)物(wu)和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具有抗凝(ning)血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合(he)資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)(zhang)。預(yu)測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。