硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠主(zhu)要(yao)由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)(gu)化前的(de)形態分為固(gu)(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體的(de)不同，可(ke)分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分為通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的氣相法白炭黑(hei)補強的硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍(bei)。有時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分(fen)穩定，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別(bie)適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有(you)(you)機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)市場份額，為改變目(mu)前國內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家(jia)跨國公司壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代(dai)石油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。