硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅和(he)氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的硅氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入則可提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的高(gao)溫。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)(he)成(cheng)(cheng)聚(ju)合(he)(he)物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)的。此外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的不(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法(fa)白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能(neng)躍(yue)升到(dao)實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化(hua)研(yan)究始(shi)(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進行高分(fen)子(zi)鏈的交(jiao)(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進行補充(chong)交(jiao)(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的各項(xiang)性能。常用的設(she)備(bei)有開放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的情況下，就具有(you)優良的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的物理(li)(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的低(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主品牌擴大(da)在政(zheng)府采(cai)購的(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變目前國內(nei)政(zheng)府采(cai)購以合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主的(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自主品牌發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術方面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。