硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用(yong)(yong)領域(yu)應用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類(lei)的方法很(hen)多，通常按固化(hua)前的形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的不同，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不同又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定，在不加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適(shi)合(he)作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主品牌擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資(zi)品牌產品為主的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主品牌發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為大宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)(zhe)將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。