硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由(you)(you)含甲(jia)基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常按固化前的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)(wei)通用型、超耐(nai)低(di)溫型、超耐(nai)高溫型、高強(qiang)力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)(yong)高比表(biao)面積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄羅(luo)斯、德(de)國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行(xing)(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行(xing)(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他(ta)揮(hui)發性(xing)化合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(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)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等十(shi)分(fen)穩定(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任(ren)何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下(xia)的(de)新研究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大在政府采購的(de)市(shi)場(chang)份額，為改(gai)變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)。