硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含(han)甲(jia)基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或(huo)更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透(tou)過率在合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為固體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙(yi)(yi)烯基硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)(yi)烯基硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國家有(you)美(mei)國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和(he)企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(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)膠是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善膠料(liao)性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠各種特(te)殊(shu)的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)(bu)加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前(qian)國內政府(fu)采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅單體的(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅單體的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等(deng)其(qi)他有機(ji)硅產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。