硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的形態分(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途(tu)的不(bu)同又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積的氣相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸(lu)續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為生膠，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)硫化的目(mu)的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交聯反應；二次(ci)硫化的目(mu)的是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除硫化劑分(fen)解產物(wu)和(he)其(qi)他揮發性化合物(wu)以(yi)穩定(ding)硫化膠的各項性能。常用的設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的強度(du)僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)的一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的高(gao)(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的玻璃化溫度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線(xian)等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)的物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的高(gao)(gao)溫和-50℃的低(di)溫下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣體(ti)的透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用量，可(ke)以大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國內(nei)政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。