硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常(chang)連有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和少量乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按固化(hua)前的(de)(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業陸(lu)續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加數十(shi)倍。有(you)(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加入相應的(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度(du)一(yi)(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)(jia)有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變(bian)目前國內政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。