硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法(fa)很多，通常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的不(bu)(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)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(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補(bu)強主要是各(ge)(ge)種類型的(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適(shi)合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的局面提供了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的應(ying)用(yong)提供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術方面(mian)(mian)取(qu)得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費(fei)。