硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則(ze)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)很(hen)突出，在180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受(shou)數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)(tou)過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)(an)固化前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采(cai)用(yong)(yong)高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用(yong)(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈性體的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要是各種類(lei)型的(de)白炭黑(hei)，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連，具有抗凝(ning)血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)(wei)改(gai)變(bian)目前國內政府(fu)采(cai)購(gou)以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術(shu)方面取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家(jia)跨(kua)國公司(si)壟斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始(shi)(shi)低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。