硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按(an)固化前的形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用途的不同(tong)又可分為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)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)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)(dao)實(shi)用階段，奠(dian)定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫化劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是各種(zhong)類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化劑(ji)(ji)是各種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催(cui)化劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放(fang)式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)(da)在(zai)政府(fu)采購的(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國內(nei)政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我(wo)國室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破(po)，有(you)機硅(gui)單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。