硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良(liang)好，一(yi)般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可(ke)分為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體(ti)的過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它主要(yao)以高分(fen)子(zi)量(liang)的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化劑分(fen)(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫化膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下，就(jiu)具有優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的用量約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下的新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)硅材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的用量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量水平的提(ti)(ti)高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大在政(zheng)府采購(gou)的市場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品牌產品為(wei)主(zhu)的局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應用提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前(qian)(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始(shi)大規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。