硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩(liang)個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或(huo)更(geng)長時間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成彈性體的過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子(zi)量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的補強主要(yao)是各種(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低(di)成本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具有抗(kang)凝血作用，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國內政府(fu)采購(gou)(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)大幅上漲，同時我國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅單體第1大國，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模(mo)替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)消費(fei)。