硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)的引入(ru)(ru)(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的引入(ru)(ru)(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高的。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)前的形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度(du)分為(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途的不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的氣(qi)相法白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合(he)成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)(xing)的。它主要(yao)(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量(liang)的聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強(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)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的補強(qiang)主要(yao)(yao)是各(ge)(ge)(ge)種類(lei)型(xing)(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善(shan)膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)(ge)種特殊的性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的各(ge)(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產(chan)物和其他(ta)揮發性化合物以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提高(gao)(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場空(kong)間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。