硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途的不同又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始(shi)(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等十分(fen)穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的用量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的局(ju)面提供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應用提供有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技(ji)(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技(ji)(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模替代石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。