硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠還(huan)具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用途的(de)不同(tong)又可分(fen)為通(tong)用型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的氣相法白炭(tan)黑補強的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有(you)美國。俄(e)羅斯、德(de)國、日本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)(dan)性體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化成彈(dan)(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種類型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是各種有機過(guo)(guo)氧化物或加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅除硫化劑分解(jie)產物和其他揮發性化合(he)物以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及(ji)真空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外(wai)線(xian)等(deng)(deng)十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)(jia)任(ren)何(he)添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政府采購(gou)以合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產技術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)國，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的消費。