硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上通常連有兩個有機(ji)基團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基及氰基的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)入苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單(dan)體的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途(tu)的(de)不同(tong)又可分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高比(bi)表面積(ji)的氣相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)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）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合(he)資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提供了(le)保障(zhang)(zhang)。促(cu)進(jin)自主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有力(li)保障(zhang)(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為石油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場(chang)空間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。