硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上(shang)通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅橡膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成聚(ju)合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅橡膠(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領(ling)域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和企(qi)業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充(chong)交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油價格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低(di)于石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代(dai)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。