硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的引(yin)入可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引(yin)入則可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由(you)美國以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的氣相法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善膠料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目前國(guo)內政府采購以合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力(li)保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非(fei)石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但因為石油價(jia)格的大(da)幅上漲，同時我國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅單體的生產技術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅單體的生產技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為全(quan)球有機(ji)(ji)硅單體第1大(da)國，這2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)(shi)低于石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)(shi)大(da)規模替代石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有機(ji)(ji)硅產業(ye)的市場空(kong)間(jian)，同時將帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅產品(pin)的消費(fei)。