硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)引入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數(shu)周或(huo)更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝(ning)血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究所和(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以(yi)高分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)。

加(jia)工(gong)成(cheng)型方法如(ru)圖所示(shi)。一次(ci)硫化的目(mu)的是進(jin)(jin)行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫化的目(mu)的是進(jin)(jin)行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠的各項性(xing)能(neng)。常用(yong)的設備有(you)開放式煉(lian)(lian)膠機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度(du)(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝(ning)血作用，對肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提高都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)的(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國內(nei)政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)局面提供了保(bao)障。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的非(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價格的大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)(ti)的生產(chan)技術方面(mian)(mian)取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)(ti)的生產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方面(mian)(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)業的市場空間(jian)，同時將帶(dai)動硅油、硅烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅產(chan)品的消費。