硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和少量(liang)乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節(jie)組成。苯基的(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和(he)(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)(de)(de)過程(cheng)是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分(fen)解產(chan)物和其他揮(hui)發性(xing)化合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化膠的(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十(shi)分(fen)穩(wen)定，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車(che)(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)(jiang)推(tui)動汽車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征(zheng)求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前(qian)國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為汽車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力(li)保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我(wo)國室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面(mian)取得(de)突破，有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始(shi)(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機硅(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產品的(de)消費(fei)。