硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數(shu)周(zhou)或(huo)更長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)(an)固化前(qian)的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不同，可分為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又可分為通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國以三氯化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法(fa)白(bai)炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有(you)美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓(han)國和(he)(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究(jiu)始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)(he)企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈(dan)性體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了(le)降低成本或改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二(er)次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)情況下，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府采購以合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得(de)突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷，但目(mu)前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大宗石油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。