硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是(shi)較(jiao)高(gao)的。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)(an)固化(hua)(hua)(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多(duo)家研(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸續(xu)開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(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，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實現自主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購(gou)以合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促進自主品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國已發展(zhan)成為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)(da)國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于(yu)石油(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)(da)宗石油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替代石油(you)(you)基合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。