硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很(hen)多(duo)，通常(chang)按(an)固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)研究所(suo)和(he)企業陸續(xu)開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要(yao)(yao)以高分(fen)子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強主要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的白(bai)炭(tan)黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)能(neng)，也(ye)加入(ru)相(xiang)應的各種(zhong)(zhong)添加劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設(she)備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購(gou)的(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)內政府采購(gou)以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術方面取得(de)突(tu)破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國，這(zhe)(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。