硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少(shao)量(liang)乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間仍有(you)(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按固化(hua)前的形態(tai)分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)(yong)途的不同又可分為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國家有(you)美(mei)國。俄(e)羅斯、德(de)國、日本、韓(han)國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化劑是(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化劑。

加(jia)工成型(xing)方法如(ru)圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和(he)其他(ta)揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機硅材(cai)料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴大在(zai)(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)內(nei)政府采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合(he)資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提供(gong)了保(bao)(bao)障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡膠(jiao)是重要的非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅橡膠(jiao)的關鍵原料有(you)機硅單體的生產技(ji)術方(fang)面取得(de)突破，有(you)機硅單體的生產技(ji)術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅橡膠(jiao)的價格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅產業的市(shi)場空間(jian)，同時將帶動(dong)硅油(you)(you)(you)、硅烷偶(ou)聯劑(ji)和硅樹脂等其他(ta)有(you)機硅產品的消(xiao)費。