硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)(zi)交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常(chang)連有兩個有機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲基和少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)(ye)很突出(chu)，在180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫度分為(wei)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的不同又可分為(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企業陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)(ru)補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料(liao)性能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等十分(fen)穩定(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等的(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的用量(liang)(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的用量(liang)(liang)(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)用量(liang)(liang)(liang)水平的提(ti)(ti)高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度黨政機關公務(wu)用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)采購(gou)的市場(chang)份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應(ying)用提(ti)(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成橡膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基合成橡膠消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我國在硅(gui)橡膠的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術方面(mian)取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)(da)(da)國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡膠的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基合成橡膠，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡膠的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合成橡膠，并開始(shi)大(da)(da)(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基合成橡膠。這將極大(da)(da)(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)。