硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良好(hao)(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承(cheng)受數(shu)周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度(du)分(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)(shi)于(yu)1957年，多家研究(jiu)所和(he)企(qi)業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變(bian)成彈性體(ti)(ti)的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型的。它主要以高(gao)分子(zi)量的聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型的白(bai)炭黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)料性能(neng)(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的性能(neng)(neng)，也加入相(xiang)應(ying)的各種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的特(te)(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)僅是(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的一半(ban)，但在200℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業(ye)的意義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在不加任何(he)添(tian)加劑的情況下(xia)，就具有(you)(you)(you)優(you)良的耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優(you)異(yi)的絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中(zhong)等的耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)(ti)的透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)用量，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)的(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(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)(mian)提供了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的生產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的生產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)(zai)2005年(nian)(nian)前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年(nian)(nian)起(qi)開始(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價的合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消(xiao)(xiao)費。