硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也能承受數周(zhou)或更(geng)長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在(zai)(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)(tong)常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)為通(tong)(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠，混入補強填料、硫(liu)化劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)化成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化膠的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠料性(xing)(xing)(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也(ye)加入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或(huo)加成(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性化合(he)物以穩(wen)定硫化膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)設備有(you)開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)(he)作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)(da)幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)(da)在政府采購的(de)市(shi)場份額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面提供(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用提供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于(yu)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替(ti)代(dai)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。