硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上通(tong)常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基和少(shao)量乙烯(xi)基的(de)硅氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)引入可提高硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引入則可提高硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)工作。引入苯基后，可達(da)-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)。此外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固化前的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)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；按(an)性能和(he)用途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以三氯化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈性體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了(le)降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國內政府(fu)采購以合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠，并開始大(da)(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。