硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅和氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅原(yuan)子(zi)上(shang)通常(chang)連有兩個有機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)。普通的硅橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的硅氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的耐高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的耐溫及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上(shang)的高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的突(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同又(you)可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問世(shi)。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究所(suo)和(he)企業陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降低(di)成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下的(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下，其物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合(he)(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)價(jia)格的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發(fa)展成為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。