硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上通(tong)常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可提高硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可提高硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性能(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)可長期工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和(he)用(yong)途(tu)的不同又可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由(you)美(mei)國以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的性能(neng)躍升到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的國家有美(mei)國。俄羅(luo)斯(si)、德國、日本、韓(han)國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的工業化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或(huo)(huo)改善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機、捏(nie)合機及真(zhen)空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，對肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為改變(bian)目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合(he)資品牌產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面(mian)取(qu)得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消費。