硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常連有兩(liang)個(ge)有機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基和(he)少量(liang)乙(yi)烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基及氰基的(de)(de)引入(ru)(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)(yong)途的(de)不同又(you)可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫(yi)用(yong)(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸(lu)續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如(ru)圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其(qi)他(ta)揮發性化(hua)合(he)(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合(he)(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分(fen)穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)，同比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增加。國家(jia)鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政府(fu)采(cai)(cai)購的(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國內政府(fu)采(cai)(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目(mu)前我國已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代(dai)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消費。