硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)(di)溫性(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)(di)溫性(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能也很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受(shou)數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的方法(fa)很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用途的不同又可分為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)(shi)于1957年，多家研究所和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其(qi)他揮(hui)發(fa)性化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(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(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)(mu)前國內政(zheng)府采購以合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)(fei)量的98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的大幅(fu)上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)(fang)面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這2個(ge)方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市(shi)場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的消費(fei)(fei)。