硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈(lian)的交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項(xiang)性能。常用的設備(bei)有(you)開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)單體的(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)單體的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。