硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)(tu)出，在180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特(te)性(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通常按固化(hua)前的形(xing)態(tai)分為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分為室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的不同，可分為甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續(xu)開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了(le)降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)成反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)(liu)化劑分解(jie)產物和其(qi)他(ta)揮發(fa)性(xing)化合物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(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)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格(ge)的大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突破(po)，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的消費。