硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)原子上通常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按固(gu)化前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)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)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(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)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了(le)降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示(shi)。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別(bie)適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的新(xin)研(yan)究，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水平(ping)的提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政府采購(gou)的市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內(nei)政府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的局(ju)面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面取得(de)突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展成為(wei)(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠，僅約(yue)(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠，并開始(shi)大規(gui)模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠。這將極(ji)大拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。