硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不(bu)(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實(shi)用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過程是經(jing)過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性能(neng)。常用的設(she)備有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著(zhu)的(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑的(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具有抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在政府采購的(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變(bian)目(mu)前國內政府采購以合(he)資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用提(ti)供有力保(bao)(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石油基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石油基(ji)(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模替代石油基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)(fei)。