硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成。苯基(ji)的(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數(shu)周(zhou)或(huo)更長時間仍(reng)有彈(dan)性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性、不會導致凝血的(de)突出特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方(fang)法很多，通常按固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用單體的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為通用型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相(xiang)法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的性(xing)能(neng)(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的工業化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能(neng)(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水平(ping)的(de)提高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務(wu)用車(che)選(xuan)用車(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以(yi)(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提供了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)業的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用提供有力保障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)行(xing)業將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。