硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方(fang)法(fa)很多，通常按固化(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高比(bi)表(biao)面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)(yao)以(yi)高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空(kong)密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)(you)力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。