硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅和氧原(yuan)子交替(ti)構成，硅原(yuan)子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按固化(hua)(hua)(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的。它主要以高(gao)(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的性能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別(bie)適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用量約(yue)達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了(le)保障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用提供有力(li)保障(zhang)(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國公(gong)司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。