硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連(lian)有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可長期(qi)工(gong)(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率(lv)在合(he)成聚合(he)物中是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生理(li)惰性、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形態分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分為室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不(bu)同，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的不(bu)同又可分為通用(yong)(yong)型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國以三(san)氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國家(jia)有(you)美國。俄(e)羅斯、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所(suo)和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)的過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要以高(gao)分子量的聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的補強主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型的白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)(you)時為了(le)降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的性(xing)(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入相應的各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮發性化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)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)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十(shi)分穩定，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加有(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國內(nei)政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用提供有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅橡膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國在(zai)硅橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅單體(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)取(qu)得突破(po)，有(you)(you)機硅單體(ti)的(de)(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前被(bei)幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)機硅單體(ti)第(di)1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅橡膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機硅產業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其他有(you)(you)機硅產品的(de)(de)消(xiao)費。