硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常連有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠主要(yao)由含(han)甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降(jiang)低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫性(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和耐(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫下(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得(de)突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開始(shi)(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。