硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用途的(de)不同(tong)又可分為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研究所(suo)和企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化膠(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是各種有機過氧化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化劑(ji)分解產物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)(yi)定的柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業(ye)的意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑的情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的物理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)下(xia)，其物理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)少。特別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主品(pin)(pin)牌擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政府采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發(fa)展成為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)(shi)大(da)(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。