硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)(chu)，在180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或(huo)更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)(tong)常按(an)固化前的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業陸續(xu)開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型(xing)的。它主要以高分子(zi)量(liang)的聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行高分子鏈的交聯反(fan)應(ying)；二次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)車(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)工業對(dui)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采(cai)(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采(cai)(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠消費(fei)(fei)量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)(ji)術在(zai)(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目前我國(guo)已發展(zhan)成為全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)膠，并(bing)開(kai)(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)(fei)。