硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類(lei)的方法很(hen)多，通(tong)(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)究所和企業陸(lu)續(xu)開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成彈性體的過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的。它主要以高(gao)(gao)分子量的聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的性能，也加(jia)入相應的各種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適(shi)合作(zuo)(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)(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(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測(ce)未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)(you)價格的(de)(de)大幅(fu)上(shang)漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司(si)壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。