硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)常(chang)按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠生產技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)家(jia)(jia)有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化研(yan)(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)(yan)(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑分解產物和(he)其(qi)他揮發(fa)性化合(he)物以穩定硫化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大(da)在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)國，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費(fei)。