硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(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)(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設(she)備(bei)有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然(ran)橡膠(jiao)或某些合成橡膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政府采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國內(nei)政府采購(gou)以(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測未(wei)來3年，我國室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。