硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的引(yin)(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐高(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的引(yin)(yin)入則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)(tong)常按(an)固化前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國以三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比(bi)表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用(yong)階段，奠定了(le)現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)(ji)二氯(lv)硅烷合成開(kai)始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有(you)美(mei)國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓(han)國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)(ye)陸續(xu)開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國內政府(fu)采購以(yi)合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面(mian)(mian)提供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主品牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替(ti)代石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。