硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用途(tu)的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)(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(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階(jie)段，奠(dian)定(ding)了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅烷合成開(kai)始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的(de)提高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)(ji)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)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采購以合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)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(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供(gong)有(you)(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨(kua)國公司壟(long)斷(duan)，但目前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)單體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)機硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。