硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)(tong)常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)(wei)生膠，混入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強主要是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等十(shi)分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)用量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資(zi)品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)(chan)品為(wei)主的(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)單體的(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有機硅(gui)單體的(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公司(si)壟斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)單體第(di)1大國，這(zhe)(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替(ti)代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大拓展有機硅(gui)產業的(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)產品的(de)消費(fei)。