硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)(zi)交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中(zhong)是較(jiao)高(gao)的。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所(suo)和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性體的(de)過程(cheng)是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫化成型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫化劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要是各種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫化膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是各種(zhong)有機過氧(yang)化物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應催(cui)化劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示(shi)。一次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充(chong)交(jiao)(jiao)聯、驅除(chu)硫化劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有開(kai)放式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組(zu)織不(bu)(bu)粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的新研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的用量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全(quan)性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵(li)自(zi)主品(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主的局面(mian)提供(gong)了保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌發展(zhan)(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石油基合成橡(xiang)(xiang)膠，約占非石油基合成橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石油價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展成為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石油基合成橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石油基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模(mo)替(ti)代石油基合成橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。