硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的方法(fa)很多，通常(chang)按(an)(an)固化前的形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫度(du)分為(wei)室溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的不同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的不同(tong)又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所(suo)和(he)(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子(zi)量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠，混入補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫化的目的是進行高(gao)分子鏈的交(jiao)(jiao)聯反(fan)應(ying)；二次硫化的目的是進行補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物(wu)(wu)和其他揮發性化合物(wu)(wu)以穩定硫化膠(jiao)的各項性能。常用的設備有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)(du)黨政機關公(gong)務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機硅單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機硅單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機硅單體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機硅產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅油、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機硅產(chan)品的(de)(de)消費。