硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有兩(liang)個有機基團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含甲(jia)基和(he)少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成聚合物(wu)中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同(tong)(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力(li)型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)(neng)躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基礎。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成開始(shi)(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究始(shi)(shi)于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)(neng)力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)(ge)種類型的(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是各(ge)(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化物或(huo)(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)(wu)和(he)其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)(zuo)用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適(shi)合(he)作(zuo)(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自主品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)(fu)采購以合(he)資品牌(pai)產(chan)品為主的(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了(le)保障。促進自主品牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破(po)，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。